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代谢
｜攻兑代谢难题’这一本就够了
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高中生物
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〖
目
录
Co∩te∩ts
↑
●
第-章酶和酶的实验设计
37
●
第二章∧丁p及具拓展
53
●
第三章细胞呼吸
9↑
●
第四章光台作用
↑29
●
第五章光台呼吸综台计算类题
↑69
●
第六章光台呼吸实验类题
2↑3
●
第七章光台呼吸图像类题
239
●
第∧章光台呼吸信息综台类题
27↑
●
总复习代谢套题训练
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方法技巧快谅盲i太
Co∩te∩ts
0↑7
●
与酶有关的实验探究
酶｀激素等重要物质的比较总结
∧丁尸结构拓展
有氧｀无氧呼吸相对强度的计算技巧
C3／C5变化判断技巧
光反应和暗反应速度问题
光质和光照频率
光照计算模型
温度计算模型
CO2计算模型
液滴类解题技巧
半叶法解题技巧
黑白瓶解题技巧
檀物光台呼吸的日变化曲线
曲线中点的移动分析
实验的分析方法
024
●
038
●
072
●
099
●
（03
●
↑↑↑
●
｜33
●
↑39
●
↑43
●
↑69
●
↑82
●
‖86
●
2↑3
●
22↑
●
242
●
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第-章酶和酶的实验设计
｜
内容导读0
酶是细胞内化学反应的基础,通过酶的催化作用’保证了细胞内各类化学反应在
温和条件下高效有序的进行’所以研究酶是研究细胞代谢各类反应的基础°
本节内容
包含两个方面,＿是讲解酶的作用原理和特点等基本概念和基础知识’以此解决基础
知识考查类题目;二是关于酶的实验设计,
由于酶促反应受到很多因素的影响’因此
题目中特别容易出现通过改变因素探究酶活性或反应速率的题目’我们通过—套简单
的分析方法即可解决这类题目°
因必备知识
~ ~
出
—｀酶的化学本质和作用原理
l.概念
酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,可以在温和条件下催化反应快速
进行,促进细胞代谢’维持正常的生命活动°
2.化学本质
（l）绝大多数酶本质为蛋白质,其基本组成单位是氨基酸,由核糖体合成。
（2）少数酶本质为RNA’其基本组成单位是核糖核昔酸,由DNA转录得到。
3.作用原理
（1）原理:作为催化剂’显著降低化学反应活化能°
（2）活化能:分子从常态转变为易发生化学反应的活跃状态所需要的能量°
（3）图解:下图曲线表示在无酶催化条件和有酶催化条件下某化学反应的能量变
化过程。
1
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｜满分之路·代谢l
｜能量
陌花恿
a
刊
门
◎
d
产物P
O
反应过程
酶作用原理示意｜冬｜
@ac段的含义是在无催化剂的条件下’反应所需要的活化能。
bc段表示酶催化
时反应所需要的活化能, ab段表示酶降低的活化能。
@若将酶催化改为无机催化剂催化该反应’则b点在纵轴上将向上移动’即反应
需要的活化能要增大°
@若将反应条件改为加热’可加快反应速率,但未降低活化能’而是提供了
能量°
@酶作为催化剂发挥功能,在反应前后不发生改变’也不直接参与反应’不提供
能量。
4.考点提示
（1）酶不能改变化学反应的平衡点:酶只能加快化学反应的速率,缩短化学反应达到
平衡的时间’但不能改变化学反应的平衡点。
催化剂
平
衡
点
时间
O
酶不改变反应的平衡点示意图
（2）酶并不只在细胞内发挥作用:酶通常由活细胞产生’可以在细胞内发挥作用’如
细胞内的呼吸氧化酶;也可以分泌到细胞外发挥作用,如各种消化酶;在生物体
外适宜的条件下也能发挥作用’如证明唾液淀粉酶水解淀粉实验°
2
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〗第—慧酶和酶的实验设计｝
◎典例剖析
~
（
）
［例1］下列关于酶的相关叙述,错误的是
A.酶的作用机理是为化学反应提供活化能,使反应容易发生
B.条件温和时酶也会失去活性被分解’因此酶需要不断产生
C.细胞中酶的合成与运输都需要消耗能量
D.不能合成酶的细胞中也可能含有多种酶
酶的作用机理是降低化学反应的活化能’使反应容易发生,并不能提供活化能’ A错
误;酶作为催化剂在反应过程中不发生改变,但在长时间参与反应后活性会降低并最
终被分解’因此酶需要不断产生, B正确;酶绝大多数是蛋白质’少数是RNA’都是大
分子物质’细胞中酶的合成与运输都需要消耗能量’ C正确;不能合成酶的细胞也需要
进行新陈代谢,而新陈代谢是＿系列酶促反应,故细胞中也含有多种酶’ D正确°
答案: A
［例2］下列关于生物体内酶的叙述中正确的是
@是由具有分泌功能的细胞产生的
@有的从食物中获得,有的在体内转化而来
@凡是活细胞都能产生酶
@绝大多数酶是蛋白质’少数酶是RNA
@有的酶是蛋白质’有的酶是固醇
@酶在代谢中有多种功能
@在新陈代谢和生殖发育中起调控作用
o酶只是起催化作用
A.@@◎
B.@@@
C.@@O
D@@@
（
）
3
~
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｜满分之路. 代谢l
活细胞都能产生酶,@错误;食物中的酶需要消化为氨基酸或核昔酸后才能吸收,@
错误;活细胞都需要酶催化生命活动的进行’所以活细胞都能产生酶’◎正确;绝大多
数酶是蛋白质,少数酶是RNA’没有固醇,@正确、@错误;酶只有催化功能’没有调
控作用’具有调控功能的物质是激素’@、@错误、o正确°
答案: C
［例3］（20l4.福建）用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质,处理后的核糖体仍可催化氨
基酸的脱水缩合反应。
由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是
（
）
A.蛋白酶
B.RNA聚合酶
C.RNA
D.逆转录酶
核糖体由蛋白质和RNA组成’用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质后’剩余部分为
RNA,处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应,说明核糖体中能催化该反应
的物质是RNA°
答案: C
［例4］如图曲线I
、
II分别表示物质A在无酶催化条件和有酶催化条件下生成物质P所需
的能量变化过程°
下列相关叙述不正确的是
（
）
↑能最
雁花阁
a
~
b
~
C
d
产物P
O
反应过程
A.bc段表示在有酶催化条件下’使物质A生成物质P需要的活化能
B.若将酶催化改为无机催化剂催化该反应’则b在纵轴上将问下移动
C.ac段表示在无酶催化条件下,物质A生成物质P需要的活化能
D.若曲线Ⅱ为最适酶促条件下的曲线’改变酶促条件后’则b在纵轴上将问上移动
4
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」第-章酶和酶的实验设计‖
酶促反应的原理是降低化学反应的活化能’ bc段表示在有酶催化条件下反应发生需要
的活化能’A正确;酶的催化具有高效性,若将酶改为无机催化剂,无机催化剂不具有
高效性,则b将向上移动’ B错误; ac段表示在无酶催化条件下’反应需要的活化能,
C正确;若曲线Ⅱ为最适酶促条件下的曲线’改变酶促条件后’则b将向上移动’
I）
正确。
答案: B
因必备知识
~~ ~~ ~
~
~~~~~~
~~~
二｀酶的特性
1.高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107～10l3倍。
酶的高效性是针对无
机催化剂来说的’只有与无机催化剂做对照实验才能说明酶的高效性。
2.专一性:—种酶只能催化＿种或＿类化学反应°
（1）每种酶都有特定的活性部位’只能与特定的底物结合。
例如限制酶’可切
断DNA分子’但每种限制酶均有对应切割序列’体现了酶的专＿性。
（2）蛋白质类的酶均通过自己空间结构发挥作用’如下图所示’＿旦酶失去空间
结构,就失去了催化活性°
a〕底物
门浮
岭—
—
渺靶
酶—底物复合体
酶催化的分解反应示意图
酶—底物复合体
酶催化的合成反应示意图
5
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′满分之路.代谢〖
作用条件较温和:在高温、过酸、过碱条件下’酶会变性失活。
（1）绝大多数酶是蛋白质’过酸、过碱和高温导致蛋白质结构被破坏,从而引起蛋
白质变性’使酶永久失活’此时恢复正常条件,酶不能恢复活性°
（2）低温下酶活性降低’但酶的结构更加稳定’此时恢复适宜温度酶活性可以恢
复。
因此在保存常用酶如限制酶Ⅶq酶时’保存条件为低温和最适pH。
（3）每种酶都存在最适温度和最适pH’如下图所示’不同酶的最适温度和最适pH
不同’从丙图可以看出:同＿酶的温度变化不会影响其最适pH’同样同一酶的
pH变化不会影响其最适温度。
3
A
~
酶
促
反
应
速
率
酶
促
反
应
速
率
∧
反应物剩余量（相对量）
障盟』
l
0.5
O
温度
丙
O最适pH
pII
乙
温度利PH对酶活性的影响
O最适温度温度
｝｜］
（4）不同酶的最适温度和pH不同
@—般来说,动物体内酶的最适温度在35°C～40。C之间,人体为37°C’植物体
内酶的最适温度在40°C～50。C之间,细菌和真菌体内酶最适温度差别较大,
如Thq酶可达72。C°
@动物体内酶最适pH大多在6.5～8.0之间,但有例外,
胃蛋白酶最适pH为
l.5’胰蛋白酶最适pH为7.8～85’植物体内酶最适pH大多为4.5～6.5°
6
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j霸-章ˉ酶积酶的实验设计隧
G典例剖析
［例5］如图所示为某种酶对应的酶促反应相关曲线,下列叙述错误的是
a
（
）
V
.
＿且
】
】
】
巴
∩
＝
户
〕
］
反
应
速
率
反l0
应
速5
率
∧
0
（）
l020304050
温度（°C）
甲
2
4
］
（
）
“
胆
乙
A.只要条件适宜,酶在细胞内和细胞外都可发挥催化作用
B.图甲中’ a点到b点曲线急剧下降其原因是温度升高使酶活性下降
（〕.图乙中,曲线最高点对应的PH值会随着温度的变化而变化
I）.温度和PH均影响该酶的活性’该酶不存在人体内环境中
可
∏
析
解
●
分析图甲:该曲线是温度对酶活性的影响’ a点对应的温度’反应速率最高,是酶的最
适温度’高于或低于最适温度’酶活性均会降低’温度过高会使酶的结构改变而失去
活性°
分析图乙:该曲线是pH对酶活性的影‖问’图中酶的最适pH约为9’高于或低
于最适PH,酶活性均会降低,强酸、强碱会使酶的结构发生改变而失去活性°
酶既可以在细胞内发挥作用’也可以在细胞外发挥作用’ A正确; a点到b点曲线
急剧下降’其原因是温度升高使酶的结构改变’活性下降’ B正确;对于同—种酶
来说,不同温度条件下’酶的最适pH相同’ C错误;
由题图曲线可以知道’酶的
活性受温度＼pH影响’因为人体内环境的pH是7.35～7.45之间’因此人体内环
境中的酶的最适pH是7.35～7.45之间’该酶的最适pH是9’
因此该酶不存在人
体内环境中’
D正确。
答案: C
7
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（满分之路·代谢｜
［例6］啤酒生产时,麦芽中多酚氧化酶（PPO）的作用会降低啤酒质量’因此』制备麦芽过
程中需降低其活性°
如图为不同pH和温度对PPO活性影响的曲线°
下列叙述错
误的是
（
）
＂
即
印
们
汕
＂
驯
印
仰
加
○
∑
］
］
］
］
］
互
己
起
和
琶
≈
▲
80°C
70。（〕
尸尸
≈
9（）
。（〕
82
8.4
86
8.8
9.（）
9.2
pH
76
7.8
8.0
A.高于90°C,若PPO发生热变性’＿定温度范围内温度越高变性越快
B.相同温度时’单位时间内pH7.8的酶促反应产物比pH8.4的少
C.在制备麦芽过程中应将反应条件控制在温度80°C、pH8.4
D.PPO催化多酚类物质的生化反应
分析曲线可以知道,高于90°C’若PPO发生热变性,一定温度范围内温度越高变性越
快, A正确;分析曲线可以知道, pH7.8的酶活性低于pH8.4’所以单位时间内酶促
反应的产物少’ B正确;在制备麦芽过程中应将反应条件控制在温度90°C、pH7.8’ C
错误;酶具有专＿性’ PPO催化多酚类物质的生化反应, D正确°
答案: C
8
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』第-霞酶和酶的实验设计b
［例7］如图表示酶活性与温度的关系°
下列叙述错误的是
（
）
八
‖
｜
｝
｜
｜
酶
活
性
O
t］
t2温度（。C ）
A.当反应温度由tl调到最适温度时’酶活性上升
B.图中tl和t2对酶活性的影晌有区别
G酶活性在t2时比t1高’故t2时更适合酶的保存
D.正常人体细胞内酶活性—般不随外界环境温度变化而变化
tl时酶的活性较低’适当升高温度,调节至最适温度时’酶的活性逐渐升高’A正确;
高温可能使酶的空间结构改变’低温不会改变其空间结构’ B正确;高温改变酶的空间
结构’低温更适合酶的保存, C错误;正常人体细胞内酶活性＿般不随外界环境温度变
化而变化’因为人的体温是稳定的’D正确°
答案: C
［例8］对下列图像描述正确的是
（
）
A.如果A代表酶,则A能够催化B分解为E和F’此过程消耗ATP
B.该图说明酶具有专—性, B的化学本质为蛋白质或RNA
C.图中B可代表麦芽糖,A代表麦芽糖酶’ E、F为葡萄糖
D.图中C、D代表不能被酶催化的底物或者代表不能催化底物发生反应的其他种
类酶
9
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瞒分之路.代谢｝
可
』
析
＿
解
—
●
本题的知识点是酶促反应的原理和酶的专＿性。
酶通过与底物结合形成酶—底物复合
物降低化学反应所需要的活化能从而促进反应的进行’每—种酶都有特定的结构’只
能与特定的反应底物结合形成酶—底物复合物,与其他反应底物不能形成酶—底物复
合物’因而酶的作用具有专＿性。
如果A代表酶,则A能够催化B分解为E和F,此过程破坏化学键’释放能量’不消
耗ATP’ A错误;该图体现了酶的专＿性’此过程中A是酶,A的化学本质为蛋白质或
RNA’并非B’ B错误;分析题图可以知道, E、F为两个不同的组成单位’但一分子麦
芽糖被分解成两分子葡萄糖,组成单位相同’ C错误;由题图可以知道’ C、D不能和
A形成酶—底物复合物’所以C、D代表不能被酶催化的底物或者代表不能催化底物发
生反应的其他种类酶’ D正确。
答案: D
回必备知识
三｀影晌酶促反应速率的因素及具曲线分析
l.温度和l）H
酶
促
反
应
速
率
度
酶
促
反
应
速
率
○
反应物剩余最（相对最）
幢起』
l
（）5
O
温度
内
~
O最适pH
乙
pI］
甲
温度和pH对酶活′｜≡的影晌
（l）在＿定温度（或pH）范围内,随温度（pH）的升高’酶的催化作用增强,超
过这＿范围’酶的催化作用逐渐减弱。
注意’高温时酶失活’和横坐标相
交;低温酶活性降低但不失活’和横坐标不相交。
（2）过酸、过碱＼高温都会使酶变性失活’而低温只是抑制酶的活性’酶分子
结构未被破坏’温度升高可恢复活性°
l0
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l壤～章酶粕酶的实验设计｝
（3）从丙图可以看出:反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度反之温度
也不影响酶的最适PH。
2.底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影‖问
酶
促
反
应
速
率
酶
促
反
应
／
［
○
速
率
′
O底物浓度
乙（酶量-ˉ定）
酶浓度
甲（底物足量）
（1）甲图:在底物充足、其他条件适宜的情况下’酶促反应速率与酶浓度成正
比°
在底物不足时’最终反应会因底物不足而终止°
（2）乙图:在其他条件适宜、酶量一定的情况下’酶促反应速率随底物浓度增加
而加快’但当底物达到—定浓度后’受酶数量和酶活性限制》酶促反应速率
不再增加’此时达到酶饱和点°
3.酶的抑制剂
酶的抑制剂可抑制酶的活性’分为竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂’其中竞争性
抑制剂可与酶的活性部位结合,但不发生化学反应,通过竞争抑制反应的进行;
非竞争性抑制剂通过改变酶的构型使酶活性降低,抑制反应的进行’如下图所
示。
酶的抑制剂可以更好的控制酶促反应的进行,如反应产物可作为抑制剂抑
制反应的进行,通过负反馈调节维持反应速率。
刃
物
＼
∩
口
＼
底
性
剂
争
制
竞
抑
｀≈‖
酶
B
非竞争性
抑制剂
酶的抑制剂作用原理
A
C
ll
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I
满分之路.代谢｜
4.改变条件时的酶促反应速率
当改变酶促反应条件时’酶促反应速率的变化需要考虑其限制条件是否发生改
变’例如:
（1）当底物充足’酶促反应的限制因素是酶的数量’此时增加底物’反应速率不
变’增加酶数量’反应速率加快°
（2）当底物不足时,增加酶的数量’反应速率不变,增加底物数量’反应速率
加快°
（3）当温度适宜时’改变温度,酶促反应速率减慢;
当温度过低时》适当升高温
度,反应速率加快。
当温度过高时’酶失活’降低温度酶促反应速率不变。
（4）正常反应条件下’加人酶的竞争性抑制剂时’反应速率减慢’此时增加底物
数量’可增加反应速率;正常反应条件下’加人酶的非竞争性抑制剂时,反
应速率减慢,此时增加底物数量’反应速率不变。
5.影响酶的活性和酶促反应速率的因素
（l）高温＼pH过高或过低会破坏酶的空间结构’使酶活性降低或失去活性’反应
减慢或停止’酶促反应速率也随之减小或变为零;低温不破坏酶的空间结
构,只会使酶的活性降低,酶促反应速率减小°
（2）底物浓度和酶浓度影响酶促反应的速率’但不影响酶的活性°
（3）影响酶活性一定会影响酶促反应速率’影‖阿酶促反应速率不—定影响酶
活性°
l2
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『第-章酶和酶的实验设计｝
◎典例剖析
［例9］如图曲线b表示在最适温度、最适pH条件下,反应物浓度与酶促反应速率的关系。
据图分析正确的是
（
）
曲线C
曲线b
反
应
速
率
曲线a
O
甲
乙反应物浓度
A.增大pH’重复该实验,A、B点位置都不变
B.酶量减少后,图示反应速率可用曲线a表示
C.酶量是限制曲线AB段反应速率的主要因素
D.B点后,升高温度’酶活性增加,曲线将呈现c所示变化
酶的催化需要适宜的温度和pH值（在适宜温度和pH值条件下’酶的催化效率最高’低
温可以降低酶的活性’随着温度升高,酶的活性逐渐升高;高温、过酸、过碱都会使酶
的空间结构发生改变’永久性失活）°
在底物浓度不变的情况下,增加酶的数量会相
应的提高酶促反应速率。
增大pH’酶活性降低,导致反应速率下降’A＼B点的位置会降低’A错误;酶浓度能
影响酶促反应速率,酶量减少后’酶促反应速率会降低,其反应速率可用曲线a表示’
B正确;限制AB段反应速率的因素是反应物浓度’ C错误; B点后’升高温度’酶活
性降低’酶促反应速率下降’ D错误°
答案: B
l3
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蕊分之路·代谢］
［例l0］图甲表示某种酶催化底物水解的模型’图乙表示在最适宜条件下,相关酶的催化速
率与底物量的关系,下列相关叙述正确的是
（
）
催
化
速
率
○
f
g
厂—
底物量
乙
甲
A.图甲表示酶的催化作用
B.如果c是葡萄糖’ d是半乳糖’则b是乳糖酶
C.图乙表示酶的高效性
l）.图乙中若温度升高l0°C’ f点将上移’降低10°C’ f点将下移
司
』
析
解
●
分析题图可以知道’图甲是某种酶催化底物水解的模型’ a在反应前后没有变化’是
酶’ a与b结合形成复合物,然后b变成c、d,因此b是反应底物’
c、d是b分解的
产物°
图乙:该曲线是酶促反应速率随底物量变化而变化的曲线’在f点之前,随底物量增
加’反应速率增大,说明限制酶促反应速率的因素主要是底物的量’ f点之后’底物量
增加’反应速率不再增加’说明限制酶促反应速率的因素不再是底物的量’而是酶的
数量°
图甲是某种酶催化底物水解的模型’A正确;酶在反应前后没有变化’图甲中a是酶’
B错误;与无机催化剂对比’可以证明酶具有高效性’图中没有与无机催化剂作对比’
不能证明酶具有高效性’ C错误;图乙表示在最适宜条件下’相关酶的催化速率与底物
量的关系,图乙中若温度升高1（）。C’或降低l0·C’ f点都将下移’ D错误°
答案:A
l4
~
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1第～章酶和酶的实验设针｜
［例l1］图甲表示某酶促反应过程,图乙表示图甲的反应过程中有关物质浓度随时间变化的
曲线（物质a的起始浓度为l0mmol／L）°
下列叙述不正确的是
（
）
物质浓度（mmol／L）
（D
.
20
纱
∩@
＋●c
l（）
●C
（）
H7O＋
少｜
b
a
b
∩
≤
√
∩
′
白
）
∏
●
■
■
Ⅲ
Ⅲ
（
间
时
］
乙
∑
图
］
图甲
A.物质a可以是麦芽糖但不可以是乳糖
B.曲线@表示在某实验条件下物质a在2min时间内完全分解
C.若曲线@@@表示不同温度下酶促反应速率’则曲线@温度＿定低于曲线@和@
D.若曲线@@◎表示不同酶浓度下酶促反应速率’则曲线@酶浓度高于曲线@
和@
司
′
』
析
解
●
由题图分析可知’若曲线@@@表示不同温度下酶促反应速率’酶的活性从大到小依
次为:@＞@＞◎;随着温度的升高,酶的活性会先增大后减少’故@表示的反应温
度,可能高于也可能低于@和◎’即C项表述错误°
麦芽糖是由两分子葡萄糖合成的二糖分子’水解后产物只有—种单糖;而乳糖是由—
分子葡萄糖和＿分子半乳糖合成的二糖分子’水解后产物有两种单糖,而由图可知’
a水解后产物只有—种’且数量为两个’因此a可能是麦芽糖而不可能是乳糖,即A项
表述正确。
图线@表示a物质浓度在2min内下降至0’即被完全分解’即B项表述正确。
由上述分析可知,不同曲线表示的反应速率从大到小依次为:o＞@＞@,若曲线
@@@表示不同酶浓度下酶促反应速率’故三个实验中酶浓度关系由大到小依次为:
@＞@＞@’即D项表述正确。
答案: C
l5
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.满分之路.代谢〖
［例12］在生物化学反应中,当底物与酶的活性位点形成互补结构时（如甲图A所示）,可
催化底物发生变化。
酶抑制剂是与酶结合并降低酶活性的分子,其中竞争性抑制
剂与底物竞争酶的活性位点’从而降低酶对底物的催化效应;非竞争性抑制剂和酶
活性位点以外的其他位点结合,能改变酶的构型’使酶不能与底物结合’从而使酶
失去催化活性。
下列有关叙述不正确的是
（
）
活性部位○／底＂＼○…
尸
物
｀
∩
□
＼
底
性
剂
争
制
竞
抑
反
应
速
率
~~~~~~~
≡
b
a
C
非竞争性
抑制剂
O
A
3
〔
底物浓度
甲图
乙图
A.曲线a表示没有酶抑制剂存在时的作用效果
B.曲线c表示在竞争性抑制剂作用下酶的活性降低
C.曲线a＼b酶促反应速率不再增加是由于酶处于饱和状态
D.竞争性抑制剂与该酶催化的底物化学结构相似
根据图解可以知道’竞争性抑制剂和底物争夺酶的活性部位,所以加人竞争性抑制剂
后酶对底物的催化效应降低,而非竞争性抑制剂会改变酶的空间结构,故加人非竞争
性抑制剂会使酶失去催化活性。
结合乙图中的曲线分析可以知道, a曲线反应速率最
高’则表示未加人抑制剂’所以A选项正确;加人竞争性抑制剂后酶对底物的催化效
应降低,而加人非竞争性抑制剂后酶会失去催化活性’则b曲线表示加人的是竞争性
抑制剂’ c曲线表示加人的是非竞争性抑制剂’所以B选项错误;曲线a、b酶促反应
速率随着底物浓度的增加而增加’到＿定程度后不再增加’表明此时底物浓度不再是
限制因素’可能是酶处于饱和状态’所以C选项正确;因为竞争性抑制剂与底物竞争
酶的活性位点’二者的化学结构相似,所以D选项正确。
答案: B
16
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］第～章酶和酶的实验设计｝
因必备知识
四｀与酶有关的实验探究
l.酶的高效性实验探究
（I）实验原理
过氧化氢酶
@2H2O2或Fe3＋
〉2H2O＋O2
@新鲜的肝脏中含有过氧化氢酶’比较过氧化氢酶和Fe3＋催化过氧化氢的
分解速度』可知过氧化氢酶作用的高效性。
（2）实验方案
试管编号
滴加3％H2O2溶液
滴加催化剂
产生的气泡
∏牛香的燃烧情况
勺
≡
l
2mL
2滴35％FeCl3溶液
小、少、慢
发亮
2mL
2滴新鲜猪肝研磨液
大、多、快
复燃
观察
过氧化氢酶的催化效率比无机催化剂Fe3＋高’即过
氧化氢酶具有高效性
结论
（3）注意事项
@实验中必须使用较为新鲜的肝脏作为实验材料,如果肝脏不新鲜、腐败变
质,肝脏细胞内的酶会被细胞内的溶酶体或被分解者分解’使其数量减少
或活性降低’实验现象不明显°
@使用的肝脏必须研磨’
由于酶是细胞内的大分子,细胞膜具有选择透过
性,不经过研磨过氧化氢酶和底物H2O2不易接触,通过研磨,增加了
过氧化氢酶与底物H2O2的接触面积,加速了反应的进行。
@在反应中’两滴肝脏研磨液中的过氧化氢酶分子数量’要远远少于两滴
3.5％FeCl3溶液中的Fe3＋数量’但H2O2反应速度快’进＿步印证了酶具
有高效性的结论。
l7
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‘满分之路.代谢l
2.酶的专—性实验探究
（l）实验设计思路
@实验组:反应物＋相应的酶溶液→底物被分解
@对照组I :反应物＋另一种酶溶液→底物不被分解
@对照组Ⅱ:另＿种反应物＋与实验组相同的酶溶液—惨底物不被分解
（2）结果分析
根据底物性质选用相应试剂检测’若实验组底物被分解’对照组不被分解’
则证明酶具有专＿性°
（3）注意事项
若选用淀粉、蔗糖和淀粉酶做酶的专＿性实验’不能使用碘液检测,因为两
组实验中蔗糖和蔗糖的分解产物’均不能与碘液发生反应’无法检测蔗糖是
否被分解’可选用裴林试剂检测反应结果°
3.探究温度对酶活性的影响
（l）实验方案
试管编号
实验操作
变量分析
2
l
3
加人αˉ淀粉酶溶液
无关变量
lmL
］mL
1m『』
控制温度
60。C水浴
沸水浴
冰水浴
自变量
加人淀粉溶液
2mL
2mL
2mL
一段时间后
混合
混合
混合
无关变量
l
滴加碘液
1滴
1滴
l滴
实验现象
不变蓝
变蓝
变蓝
因变呈
实验结论
高温、低温都影响酶的活性
（2）注意事项
@在探究温度对酶活性影响的实验中’应先分别控制酶和底物的温度’再将
酶与底物混合’而不能颠倒’否则酶会在调节温度的过程中’先将底物分
解’导致实验失败°
l8
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i露～蕊酶和酶的实验设t十｝
@这个实验不能选用过氧化氢和过氧化氢酶作为实验材料’因过氧化氢本身在不
同温度下分解速度不同’导致实验出现两个自变量:温度对酶活性的影‖问＼温
度对过氧化氢分解速度的影响’不符合单一变量原则。
,
@这个实验不能使用裴林试剂检测产物还原性糖的生成量’原因是裴林试剂检测
需要加热’影响实验的自变量处理。
@本实验使用的αˉ淀粉酶最适温度是60°C,若使用唾液淀粉酶,则第一组实
验应改为其最适温度37°C。
4.探究pH对酶活性的影响
（l）实验方案
试管编号
2
变量分析
实验操什
3
2滴
无关变量
｜
l
加人过氧化氢酶溶液｜
2滴
2滴
1mL
5％HCl
lmL
5％NaOH
lmL蒸馏水
自变量
控制pH
加人3％的H2O2溶液
实验
气泡量
现象卫生香燃烧
实验结论
实验
现象
2mL
2mL
无关变量
少
少
因变量
不燃烧
不燃烧
过酸、过碱都影响酶的活性
因变量
2mL
多~
猛烈
（2）注意事项
@在探究pH对酶活性影‖问的实验中’应先分别控制酶和底物的pH,再将酶
与底物混合,而不能颠倒否则酶会在调节pH的过程中’先将底物分解’
导致实验失败。
@探究pH对酶活性影响的实验不能选用淀粉和淀粉酶作为实验材料’因为
在酸性条件下,淀粉分解速度加快’不符合单＿变量原则。
19
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｜满分之路.代谢［
◎典例剖析
［例l3］下列是与酶有关的实验叙述’其中不正确的是
（
）
A.验证酶的高效性和专—性实验的设计思路不同
B.探究不同环境因素对酶活性影响的实验设计与探究酶的高效性的实验设计思路
相同
C.常用“梯度法”来探究酶的最适温度（或最适pH）
D.确定酶的最适温度和最适pH实验设计过程中的自变量是酶的活性变化
验证酶的高效性的自变量为催化剂的种类’验证酶的专＿性的自变量为酶的种类或底
物的种类’A正确;探究不同环境因素对酶活性影响的实验,
自变量为不同的环境因
素’验证酶的高效性的实验’
自变量为催化剂的种类’ B错误;常用“梯度法”来探究
酶的最适温度（或最适pH）
’ C正确;酶的最适温度和最适pH实验设计过程中的自变
量是酶的活性变化’ D正确。
答案: B
［例14］（20l6.新课标Ⅱ）为了研究温度对某种酶活性的影响,设置三个实验组: A组
（20°C）
、B组（40。C）和C组（60°C）’测定各组在不同反应时间内的产物浓度（其
他条件相同）’结果如图。
回答下列问题:
20。（〕
40。（〕
60。（〕
翅
逞
鼻
扎
＝≡
］
‖
〗
‖
〗
β
□
□
β
】
＝
一
「
｜
ˉ广ˉ｛3皂bˉˉˉˉˉˉˉˉ可ˉˉˉˉˉˉˉˉˉ＿ˉˉ＿ˉ-
阴
出◎
O
tl
t3
反应时间
t2
（l）三个温度条件下’该酶活性最高的是
组°
（2）在时间tl之前’如果A组温度提高10°C’那么A组酶催化反应的速度会＿
◎
20
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］第～缀酶和酶的实验设计｝
（3）如果在时间t2时’向C组反应体系中增加2倍量的底物,
那么在t3时’ C组产物总量
,原因是
其他条件保持不变,
◎
（4）生物体内酶的化学本质是
,其特性有
（答出两点即可）°
（l）分析曲线图可以知道:在B组（40。C）’反应到达化学平衡所需要的时间最短’故
三个温度条件下’该酶活性最高的是B组。
（2）从曲线图来看’三个温度条件较适合的是40°C’而A组是20。C条件下温度对某种
酶活性影响的曲线’故在tl时间之前’即反应尚未达到化学平衡之前’如果A组温度
提高10°C’那么A组酶催化反应的速度会加快。
（3）由曲线图可知:在t2时’ 60°C条件下的酶已失活’故此时增加底物’反应产物总量
不会增加。
（4）生物体内酶的化学本质是蛋白质或RNA’其特性有高效性、专—性、作用条件
温和。
答案:
（l）B
（2）加快
（3）不变60°C条件下, t2时酶已失活’即使增加底物’反应
产物总量也不会增加
（4）蛋白质或RNA高效性、专—性
［例l5］（2012.福建）大菱鲜是我国重要的海水经济鱼类°
研究性学习小组尝试对大菱鲜
消化道中蛋白酶的活性进行研究。
←胃蛋白酶
斗
乃
∩
▲
］
∩
耳
它
曰
昌
｜
曰
兰
褂
摄
逞
埋
→ˉ胃蛋白酶
→ˉ肠蛋白酶
人
←幽门盲襄蛋白酶
八…
←肠蛋白酶
←
起
、
胆
避
2
3
4
5
6
7
8
9
l（）
ll
PH
图l
］
（）
l8
l9
温度（°C）
15
16
曰
′
］
图2
（l）查询资料得知’ 18°C时’在不同pH条件下大菱鲜消化道各部位蛋白酶活性如
图1°
由图可知’在各自最适pH下’三种蛋白酶催化效率最高的是
◎
2］
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‖满分之路. 代谢l
（2）资料表明大菱鲜人工养殖温度常年在15。C～l8°C之间。
学习小组假设:大菱
鲜蛋白酶的最适温度在l5。C～l8°C间’他们设置15。C、
l6。C、
l7。（〕、l8。C的
实验温度’探究三种酶的最适温度。
@探究实验中以干酪素为底物。
干酪素化学本质是
’可用
试剂鉴定°
@胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的pH应分别控制在
°
@为了控制实验温度,装有酶和底物的试管应置于
中以保持恒温。
可以表示蛋白酶催化效率的高低°
单位时间内
。
理由是
@实验结果如图2’据此能否确认该假设成立?
（3）研究还发现大菱鲜消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低’所以人工养殖投放
的饲料成分中要注意降低
的比例’以减少对海洋的污染°
可
』
析
＿
解
◇
（l）从图l可知,三种蛋白酶在各自最适pH值下’幽门盲囊蛋白酶对应的酶活性值最
大,所以催化效率最高°
（2）@酶具有专＿性’蛋白酶只能催化蛋白质的水解’干酪素为蛋白质类化合物’可用
双缩腮试剂检测;
@由题目中的实验目的可知’此实验温度为自变量’ pH值等为无关变量,为了排除pH
值对实验结果的影响’ pH值应为对应蛋白酶的最适值由图可知’ 胃蛋白酶最适pH
值为2’幽门盲囊蛋白酶最适pH值为8;
@为了控制温度保持不变’底物和酶都应放在恒温箱或水浴锅中保温’酶的催化效率
可以用单位时间内底物的消耗量或产物的生成量来表示;
@由图2可知,在15°C～18。C范围内’随着温度的升高’蛋白酶的活性＿直在增强’
但没有出现下降的拐点,因此’不能确认假设成立。
（3）大菱鲜消化道内淀粉酶和脂肪酶少’对淀粉和脂肪的消化存在障碍’所以在人工投
放饲料时要减少淀粉和脂肪的比例。
答案:
（1）幽门盲囊蛋白酶
（2）@蛋白质双缩腮@2和8◎恒温箱（或水浴锅）
底物消耗量（或产物生成量）
@不能据图可知随温度升高’酶活性逐步升高,酶活性峰值未出现
（3）淀粉和脂肪
22
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」第-章酶和酶的实验设计‖
［例l6］下面是有关酶的探究实验,该课题为探究pH对过氧化氢酶活性的影响’请根据提
供的材料用具,完成下面的实验’并回答有关问题:
材料用具:试管’量筒’滴管’试管架’ pH试纸;新鲜的质量分数为20％的鸡肝
研磨液;新配制的体积分数为3％的过氧化氢溶液’质量分数为5％的盐酸溶液’
质量分数为5％的氢氧化钠溶液’蒸馏水等。
（l）实验步骤:
@先在1号、2号、3号试管中各加人2mL新配制的体积分数为3％的过氧化氢
溶液’再向1号试管内加人1mL蒸馏水’向2号试管内加人
向3号试管内加人
,并
试管°
@向l号、2号、3号试管内各滴人2滴新鲜的质量分数为20％的鸡肝研磨液。
@仔细观察各试管内
,并记录实验现象°
（2）实验结果:
。
（3）实验结论:
’
而pH偏高、偏低时过氧化氢酶的活性均降低°
……
该实验的目的是探究过氧化氢酶的活性是否受PH影‖问。
实验设计应该遵循对照原则
和单—变量原则,该实验的自变量是PH’因变量是过氧化氢酶的活性,其他都是无关
变量。
影响酶活性的因素主要有温度和PH’低温能使酶的活性降低,但不会使酶失
活,而高温、过酸和过碱都会使酶失活°
（1）@实验目的是探究pH对过氧化氢酶活性的影响’故先在1号、2号、3号试管中各
加人新配制的体积分数为3％的过氧化氢溶液’再问1号试管内加人lmL蒸馏水’问2
号试管内加人（等量）氢氧化钠溶液’
向3号试管内加人（等量）盐酸溶液’并振荡
试管°
@据题分析可以知道,问l号、2号、3号试管内各滴人2滴鸡肝研磨液°
@气泡的多少反映了过氧化氢酶活性的高低’仔细观察各试管内产生气泡的多少,并
记录°
（2）在最适pH时’酶的活性最高;当高于或低于最适pH时,酶的活性都会降低°
故
实验结果为: 1号试管内产生的气泡较多, 2号和3号试管内产生的气泡较少。
（3）实验结论: pH为7左右时过氧化氢酶的活性较高而pH偏高＼偏低时过氧化氢酶
的活性均降低。
答案:
（1）@（等量）氢氧化钠溶液
（等量）盐酸溶液（试剂量和试剂名缺—不可）
振荡@产生气泡的多少
（2）1号试管内产生的气泡较多’ 2号和3号试管内产生的气泡较少
（3）pH为7左右时过氧化氢酶的活性较高
23
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‖满分之路·代谢l
因必备知识
…—罕＝五｀知识补充及总结
1.五种高中重要的物质:酶、激素、神经递质、抗体、淋巴因子°
抗体
淋巴因子
神经递质
激素
酶
项目
神经细胞的突
触前膜
T细胞
浆细胞
内分泌细胞／器官
活细胞
来源
内环境’
主要
是血浆
突触后膜上的
特异性受体
细胞膜上或细胞
内的特异性受体
作用
场所
细胞内或细
胞外
内环境
下一个神经细
胞的树突或
胞体
作用
对象
B细胞
抗原
靶细胞或靶器官
底物
乙酚胆碱、多
巴胺、
氨基
酸等
绝大多数是
蛋白质’少
数是RNA
蛋白质、多肋、
固醇类、氨基酸
衍生物
化学
本质
蛋白质
蛋白质
和抗原形成抗
原—抗体复合
物’被吞噬细
胞吞噬水解
用后
去向
被水解
被水解或回收
重复利用
被水解
生物
功能
免疫功能
催化作用
调节作用
注意:
（1）产生激素的细胞—定能产生酶’但产生酶的细胞不＿定能产生激素’换言
之,即活细胞＿般都能产生酶’但不＿定能产生激素。
（2）酶和激素均不直接参与物质或能量的转换’只是直接或间接地促进或抑制体
内原有代谢过程。
24
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1第～霞酶和酶的实验设计‖
2.酶本质的探索历程
（l）巴斯德之前:发酵是纯化学反应’与生命活动无关°
（2）巴斯德和李比希之争
@巴斯德认为只有酵母细胞参与才能进行发酵。
@李比希认为酵母细胞死亡裂解后释放出某种物质引起发酵。
（3）毕希纳:将酵母细胞研磨后获得提取液’也能引起发酵他将引起发酵的物
质称为酿酶°
（4）萨姆纳: 1926年用丙酮提取出了刀豆种子中的酶（腮酶）,并证明了腮酶是蛋
白质°
（5）切赫和奥特曼: 20世纪80年代’发现少数RNA也具有催化功能。
习
练
化
强
′
…
■
‖
［练习l］关于酶的叙述中正确的是
A.酶能调节生物体的生命活动
B.＿般来说’活细胞都能产生酶
C.酶都是在核糖体上合成的
D.所有的酶与双缩腮试剂发生作用’都可产生紫色反应
（
）
［练习2］酶的活性受到多种因素的影响’下列操作对胃蛋白酶催化活性影响最小的
是
（
）
A.在胃蛋白酶溶液中加人lmL新鲜胰液
B.将胃蛋白酶溶液的温度由l｛）°C升高到35。C
C.将胃蛋白酶溶液的pH由l.5升高到7
D.将胃蛋白酶溶液的pH由8降到l.5
25
~
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｜满分之路.代谢‖
［练习3］下列对有关实验变量的叙述’正确的是
（
）
A.在探究温度对酶活性影响的实验中’温度和pH是自变量
B.各种实验中都必须设置空白对照组’确保单＿变量
C.探究光照强度对植物光合作用速率影响的实验中’ CO2浓度、温度、植物种类
等是无关变量
D.在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中’酒精是否产生是无关变量
下列不属于控制无关变
［练习4］实验中的变量主要有自变量、因变量和无关变量。
下列不属于控
量的是
A.验证光合作用能产生淀粉的实验中’首先将实验植物做饥饿处理
B.探究唾液淀粉酶的最适pH的实验中’每—组都加人等量的淀粉溶液
C.探究酵母菌细胞呼吸类型的实验中’用NaOH除去通人空气中的CO2
）
（
D.探究唾液淀粉酶最适温度的实验中’用碘液检测淀粉是否被分解
）
［练习5］下列关于人体过氧化氢酶的叙述,正确的是
A.其基本组成单位是核糖核昔酸
B.为过氧化氢的分解提供活化能
C.在生物体内没有催化活性
D.可在体外的低温环境中保存
（
（
）
（练习6］如图表示过氧化氢被分解的曲线’说明酶具有
加人过
氧
~~~~
化氢酶
平
衡
点
加人Fe3＋
未加酶
O
t∩
时间
@专—性@高效性@催化特性@在温和条件下进行
A。@@
B.@
C.@@
D.@@@
26
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』第…缀酶瓣酶的卖验谈计｝
［练习7］将药物装人米纸（淀粉）做的胶囊中’可有效减轻某些口服药物对胃赫膜的刺激°
下列相关说法中’不正确的是
（
）
A.酶具有专＿性’胃中的蛋白酶不能消化淀粉
B.唾液淀粉酶在胃液中活性丧失’不再起消化作用
C.温水冲服使唾液和胃液稀释’对胶囊不起消化作用
D胶囊在口腔中经过的时间短,唾液淀粉酶来不及对胶囊起作用
［练习8］对图中的新鲜士豆片与H2O2溶液接触后产生的现象及推测,错误的是
（
）
］0mL3％H2O2溶液
新
筒
A.若有气体大量产生’可推测新鲜士豆片中含有过氧化氢酶
B.若增加新鲜士豆片的数量’量筒中产生气体的速度加快
C.—段时间后气体量不再增加是因为土豆片的数量有限
D.为保证实验的严谨性’需要控制温度等无关变量
［练习9］某同学将若干浸有酵母菌的小滤纸片（lcm2）取出后晾干’制备成附着有H2O2酶
的滤纸片’用如图所示的装置进行探究影响酶促反应速率的因素的实验,下列分
析错误的是
（
）
人
叫
进
时
片
之
纸
面
滤
液
滤纸片浮出
液面之时（t｀）
／
／
玉
奎
←
＼
＿
毒
芽
｛
→
＼
＼
｜
｜
｜
｜
｜
可
片
滤纸
匹墨＝三
烧
帕
触
时
接
之
片
部
纸
底
滤
杯
~
2％的过氧
化氢溶液
氧气泡
27
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｜满分之路·代谢〔
A.为了提高实验的准确性》每个烧杯中需放多个滤纸片
B.可通过设置不同pH的H2O2溶液来探究pH对酶活性的影‖问
C.不能通过设置不同温度的H2O2溶液来探究温度对酶活性的影响
D.酶促反应速率可用滤纸片从烧杯底部到浮出液面的时间（即t3ˉt2）来表示
［练习l0］如图分别表示通过实验所测得的某生物体内的三种酶的最适温度和最适pH’下
列相关叙述错误的是
（
）
O.5ˉ
.45ˉ
O.4ˉ
°35ˉ
O.3ˉ
.25ˉ
O.2ˉ
.l5ˉ
O』ˉ
性ˉ
〕.O
β
刁
β
β
△
β
旦
』
◎
］
◎
○
○
◎
○
◎
○
○
酶
活
力
◎
□
O
酶O
勇°
○O
□O
酶］
酶2
酶3
工
兰
］
】
〕
酶
酶
酶
→
＿
→
≡＞＝～
5.5
6.O
6.5
7.O
758.O
印
α
吕
度
日
温
○
日
臼
斗
驭
自
〕
○
刘
～
工
且
（
日
pH
图乙
图甲
A.通过对图甲和图乙的分析可知’酶的种类不同’其最适温度和最适pH是不
同的
B.分析图甲’比较三种酶的活性可知,酶3的空间结构最早被破坏
C.由图甲可知酶1对温度的变化最敏感’
由图乙可知酶l、酶3的最适pH相同
D综合分析图甲和图乙可知,温度为30。C, pH为6.0时酶2的活性最强
28
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」第～墩酶和酶的实验谈计』
［练习ll］下表是不同pH值下’甲、乙两种酶的相对酶活性变化表。
下列叙述正确的是
（
）
相对酶活性
甲酶
乙酶
pH＝2
pH＝3
pH＝4
pH＝5
pH＝6
pH＝7
pH＝8
｜pH＝9
pH＝l0
90％
90％
80％
60％
40％
l0％
0％
｜
0％
0％
（）％
0％
40％
｜
60％
70％
｜
l00％
｜
60％
｜
4（）％
］（）％
A.甲酶在中性条件下活性较大
B.乙酶保持活性的pH范围比甲酶大
（〕.甲酶的最适pH值在pH2～3之间
D.pH＝5时,
甲酶的活性大于乙酶
下图为最适温度下物质A、B浓度的变
（练习12］将A
将A、B两种物质混合’ T1时加人酶C’
化曲线。
下列叙述正确的是
（
）
3（）
曰
吕
～
邑Q
旦l5
铡
—
逞
O
）
∏
●
■
〗
』
Ⅲ
（
间
时
了
～
丁
丁
A.酶C降低了B生成A反应的活化能
B.适当降低反应温度’ Tl～T2间隔缩短
（〕.酶C活性降低导致T2后B增加缓慢
D.该体系中酶促反应速率先快后慢
29
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」满分之路.代谢｛
（练习l3）H2O2常用于漂白’也用于清洗小的伤口;
对细胞有毒害作用,但体内有过氧化氢酶’
图中的实验,并回答有关问题:
细胞在代谢过程中也会产生H2O2’它
能使其分解为无毒物质°
请分析下
干
液
测
翔
磨
冈
｜
↓
鱼
研
％
新
脏
川
＋
干
液
Ⅲ
搬
…
｜
雕
液
嘲
磨
｜
↓
冷
研
肝
液
的
磨
｜
过
研
煮
脏
憾
｜
新
脏
℃
｜
｜
↓
巳
而
卜
!
~~
~~~
l0mL3％H7O,
@
37°C
@
37。C
◎
37。C
◎
37°（〕
@
50℃
（
〕
凹
旷
（l）在@～@号试管中’最先产生气泡的是试管
。
（2）在试管@中’选用新鲜肝脏做实验’是因为新鲜肝脏中
A.含H2O2多
B.过氧化氢酶易挥发
C.含酶的种类多
D过氧化氢酶多且活性强
◎
（3）在实验中取新鲜肝脏,迅速剪碎投人试管@中,剪碎的目的是
A.防止过氧化氢酶挥发
B.防止过氧化氢酶分解
C.防止细胞中过氧化氢酶的释放
D.使肝脏组织细胞破碎’过氧化氢酶与H2O2充分接触
（4）观察实验@～@号试管,几乎无气泡产生的是
◎
（5）在◎@@@试管中’除
号试管外’其他试管中所给的条件都有
可能破坏过氧化氢酶的分子结构’从而使其失去活性。
（6）比较@和◎号试管,所看到的现象说明:
（7）比较@和@@◎@号试管,所看到的现象说明:
◎
◎
30
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］第～章酶和酶的实验设计.
｜练习l4）｜在生物化学反应中’当底物与酶的活性位点形成互补结构时,可催化底物发生
变化,如图甲I所示°
酶的抑制剂是与酶结合并降低酶活性的分子。
竞争性
抑制剂与底物竞争酶的活性位点’非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位
点结合,从而抑制酶的活性’如图甲Ⅱ、Ⅲ所示。
图乙为发生竞争性抑制和
非竞争性抑制时’底物浓度与起始反应速率的变化曲线图。
请据图回答下列
问题:
抑制剂
底物
剧,
.殷＂;″…
活性
酶
酶
I :正常酶的作用图
Ⅱ:竞争性抑制剂作用图
IⅡ:非竞争性抑制剂作用图
图甲
活性不被抑制的酶
活性不被抑制的酶
＼＝ˉˉˉˉ一一＿ˉ＿＿ˉ
起
始
反
应
速
率
○
起
始
反
应
速
率
制
底物浓度
O
底物浓度
图乙
图丙
（1）当底物与酶活性位点具有互补的结构时,酶才能与底物结合’这说明酶的催
化作用具有
°
（2）青霉素的化学结构与细菌合成细胞壁的底物相似,故能抑制细菌合成细胞壁
相关的酶的活性’其原因是青霉素能与这些酶的活性位点结合,使细菌合成
细胞壁的底物与酶活性位点结合的机会
（3）据图乙分析’随着底物浓度升高’抑制效力变得越来越小的是
抑制剂,原因是
（4）唾液淀粉酶在最适温度条件下的底物浓度与反应速率的变化如图丙°
若将
温度提高5°C’请在图丙中绘出相应变化曲线。
3l
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｜满分之路·代谢l
.霞答案与解析
~~~~~
［练习l］解析:激素能调节生物体的生命活动,酶具有催化作用,故A错误;＿般来说’
活细胞都能产生酶’特例是哺乳动物成熟的红细胞,故B正确;酶的化学本质是
有机物,绝大多数是蛋白质’少数是RNA’不都是在核糖体上合成的’故C错
误;蛋白质类酶与双缩腮试剂产生紫色反应’ RNA类酶与毗罗红产生红色反应’
故D错误°
答案: B
［练习2］解析: 胃蛋白酶的最适pH值约为l.5’胰液的pH值在8.0左右,因此在胃蛋白
酶溶液中加人新鲜胰液会使胃蛋白酶的活性下降’ A错误;
胃蛋白酶的最适温度
在37。C左右’因此将胃蛋白酶溶液的温度由10°C升高到35°C’
胃蛋白酶的活性
会上升, B错误;将胃蛋白酶溶液的pH由l.5升高到7’
胃蛋白酶的活性会降
低’ C错误; 胃蛋白酶在pH为8时活性会丧失’因此在pH由8降到l.5后’酶
的活性不变’即对酶活性影响最小, D正确。
答案:
I）
［练习3］解析:探究温度对酶活性影响的实验中’温度是自变量’ pH是无关变量’ A错
误;在对照实验中必须设置空白对照组,确保单—变量’但不是所有的实验均需
要设置空白对照’如“植物细胞的质壁分离和复原” ’该实验属于前后自身对照
实验’ B错误;探究光照强度对植物光合速率影响的实验中’光照强度是自变
量, CO2浓度、温度＼植物种类等是无关变量’ C正确;在探究酵母菌细胞呼吸方
式的实验中’氧气是自变量,酒精是囚变量’ D错误·
答案: C
32
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」第一墩酶鞠酶的实验设计｝
~
［练习4］解析:验证光合作用能产生淀粉的实验中,首先将实验植株做饥饿处理’属于控
制无关变量,A错误;探究唾液淀粉酶的最适pH的实验中’ pH是自变量’淀粉
的量是无关变量、每—组都加人等量的淀粉’属于控制无关变量’ B错误;探究
酵母菌细胞呼吸类型的实验中’酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均能产生二氧化碳’
用NaOH除去通人空气中的CO2属于控制无关变量’ C错误;探究唾液淀粉酶最
适温度的实验中’温度是自变量,用碘液检测淀粉是否被分解’是检测自变量’
不属于控制无关变量’ D正确。
答案: D
［练习5］解析:人体过氧化氢酶的化学本质是蛋白质’其基本组成单位是氨基酸’ A项错
误;过氧化氢酶可以降低过氧化氢分解所需的活化能’ B项错误;过氧化氢酶在
生物体内可以催化有害物质过氧化氢及时分解’ C项错误;体外低温环境中酶不
易变性’适于保存,
I）项正确。
答案: D
、
芦
、
山
［练习6］解析:@专＿性:＿种酶只能催化—种或＿类底物,探究实验要求底物不同’所
用的酶相同’错误;
@酶的催化效率比无机催化剂更高’使得反应速率更快’体现了高效性’正确;
@酶具有催化特性’从加酶催化反应进行所需的时间比未加酶短可以得出’正确;
@酶所催化的化学反应—般是在较温和的条件下进行的’但从此图中无法看出这
—信息,错误。
答案: C
Ⅶ
司
〕
［练习7］解析:温水的温度不是很高’不会使酶因高温变性失活’且酶具有高效性’所以
稀释后其仍具有催化能力,能消化胶囊’故C项错误°
酶具有专＿性’每一种酶
只能催化—种或＿类化学反应’所以胃中的蛋白酶不能消化淀粉,故A项正确·
胃液的环境对于唾液淀粉酶来说过酸’唾液淀粉酶在胃液中会失活’不能起消化
作用’故B项正确。胶囊—般用水冲服,在口腔中停留时间短’唾液淀粉酶进人
胃中会失活’不能对胶囊进行消化’故I）项正确°
答案: C
33
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｜满分之路·代谢［
［练习8］解析:H2O2分解产生氧气’若有气体大量产生’可推测新鲜士豆片中含有过氧化
氢酶, A正确;增加新鲜土豆片的数量’过氧化氢酶的数量增加’在—定范围内
催化作用增强’产生气体的速度加快’ B正确;酶在反应前后不发生改变’可以
重复使用’＿段时间后气体量不再增加是因为H2O2的数量减少’ C错误;分析题
图可以知道’温度是本实验的无关变量,无关变量应保持＿致且适宜’ D正确。
答案: C
［练习9］解析:为了避免实验的偶然性’提高实验的准确性’每个烧杯中需放多个滤纸
片,计算平均值A正确;探究pH对酶活性的影响时’可设置不同pH的H2O2
溶液, B正确;因为高温条件下,H2O2也会分解’不能用H2O2来探究温度对酶
活性的影响, C正确;酶促反应速率可用滤纸片从进人液面到浮出液面的时间（即
t3ˉtl ）来表示, D错误。
答案: D
［练习l0］解析:通过对图甲和图乙的分析可知’不同种类的酶’其最适温度和最适PH是
不同的’A正确;比较图甲三条曲线,酶3在40。C已经失活’酶3的空间结构最
早被破坏’ B正确;酶3在40°C已经失活’酶3对温度的变化最敏感, C错误;
酶2的最适温度和最适pH大约分别为30°C和6.0, D正确°
答案: C
［练习11］解析:分析表格数据可知: 甲酶的适宜pH值为2～3, pH值＝8时酶失活;乙酶
pH值为2～3时失活’ pH值为7时’活性最强据此答题°
根据试题分析,
甲
酶在酸性条件下活性较大’A错误;本题不能看出甲酶保持活性的最低pH值,
不能看出乙酶保持活性的最高pH值, B错误;根据表格数据可以知道,甲酶的
最适pH值在2～3之间’ C正确; pH＝5时’甲酶的活性等于乙酶’ D错误。
答案: C
34
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］第萍蹿酶和酶的实验设计｜
［练习12］解析: Tl时加人酶C后’ A浓度逐渐降低’ B浓度逐渐升高,说明酶C催化物质
A生成了物质B。
由于酶能降低化学反应的活化能,因此酶（〕降低了A生成
B这—反应的活化能’A错误;图示是在最适温度条件下进行的’若适当降低反
应温度’则酶活性降低’酶促反应速率减慢’ Tl～T2间隔变长’ B错误; T2后
B增加缓慢是反应物A减少导致的’ C错误;
由图可知’该体系中酶促反应速率
先快后慢（减慢的原因是底物减少）
, D正确°
答案: D
｜练习l3）解析:新鲜肝脏中含有过氧化氢酶,能将H2O2分解为无毒物质。
过氧化氢酶的
活性受温度和PH等因素的影响’高温、过酸和过碱会破坏酶的空间结构’使酶
失活’而低温只能降低酶的活性’不能使酶失活’可见图中@◎@试管中的酶可
能会失活’@试管中温度低,酶的活性降低’@试管中温度、酸碱度适宜’酶活
性最高°
（l）由以上分析可以知道’在@～@号试管中’最先产生气泡的是试管@,单位
时间内产生气泡最多的也是试管@°
（2）在试管@中’选用新鲜肝脏做实验’是因为新鲜肝脏中含过氧化氢酶多且活
性强。
（3）在实验中取新鲜肝脏’迅速剪碎投人试管@中’剪碎的目的是使过氧化氢酶
与H2O2充分接触。
（4）α）试管加无机催化剂’会有气泡产生’@试管温度、酸碱度适宜’酶活性最
高,产生气泡速率最快’◎试管高温虽然使酶失活,但是H2O2在50。C作用
下也会分解,故也会有气泡产生’@和@试管中的酶可能会失活’@中温度
低’酶的活性降低’故@◎@试管几乎无气泡产生。
（5）低温条件虽然抑制酶的活性,但是不破坏酶的分子结构’温度恢复,活性恢
复’高温＼过酸和过碱会破坏酶的空间结构’使酶失活,在◎@@@试管
中’除@号试管外’其他试管中所给的条件都有可能破坏酶的空间结构’从
而使其失去活性.
（6）比较@和@号试管,说明酶的催化作用具有高效性（或过氧化氢酶比FeCl3催
化能力强）,这是因为酶在反应中比无机催化剂更显著的降低了化学反应所
需的活化能°
35
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｜满分之路.代谢〗
（7）比较◎和@@@@号试管,说明温度过高或过低、过酸或过碱都会使酶活性
降低’因此酶的作用条件比较温和。
答案:
（l）@
（2）D
（3）D
（4）@@@
（5）@
（6）酶的催化作用具有高效性
（7）酶要在较温和的条件下发挥作用
［练习l4］解析:据图甲可知,酶的催化作用的专＿性体现了底物与酶活性位点具有互补的
结构’这种互补的结构还表现在青霉素或细菌合成细胞壁的底物与酶活性位点的
结合上°
图乙表明’底物浓度越大’竞争性抑制的效力越来越小。
图丙曲线是
在最适温度下的底物浓度与反应速率的关系,温度提高时,相同底物浓度的条件
下反应速率均会降低°
（1）从图甲可知’底物只能与相应酶的部位结合,体现酶的专＿性°
（2）青霉素的化学结构与细菌合成细胞壁的底物相似’青霉素能与这些酶的活性
位点结合（或酶活性位点被封闭）,使细菌合成细胞壁的底物与酶活性位点结
合的机会下降。
（3）随着底物浓度升高,抑制效力变得越来越小的是竞争性抑制剂,原因是底物
浓度越高’底物与酶活性位点结合的机会越大,竞争性抑制剂与酶活性位点
结合的机会越小。
（4）最适温度酶的活性最高’低于或高于最适值时’酶活性降低’其图见答案
所示°
答案:
（l）专＿性
（2）降低
（3）竞争性底物浓度越高’底物与酶活性位点结
合的机会越大’竞争性抑制剂与酶活性位点结合的机会越小
（4）见图
不被抑制的酶
~~ ~~~~~~~~~~~
』活性不被抑制的＂
＼ˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉ
广碾忘;
起
始
反
应
速
率
可
』
←
■
（）
底物浓度
图丙
36
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第二章ATP及旦拓展
｜
内容导读0
ATP重要性在于’它几乎是所有生物的直接能量来源’尽管生物的储能物质是脂
肪,直接能源物质是糖类,但是直接为各种需能生命活动提供能量的是ATP’通过ATP
和ADP之间迅速的物质转化才能实现生命活动的正常进行。
在高考中,ATP的结构
曾经出现过较为复杂的考查形式’题目通过信息考查了ATP和DNA及其标记、复制之
间的关系’解决这类题目需要深人理解ATP的结构’本节将ATP的结构、转化等内容
进行讲解和拓展,深人理解ATP的相关知识°
因必备知识
……~~
-｀ATP的结构及拓展
l.概述: ATP中文名为三磷酸腺昔,A表示腺昔, T表示三个（triˉ）
’ p表示磷酸
基团’可知ATP由三个磷酸基团和＿个腺昔构成’其中腺昔又包括—个腺嘿吟
和一个核糖·
ATP共包含三个磷酸键’其中有两个是高能磷酸键含有大量能
量’因此ATP也被称为高能磷酸化合物。
2.结构
圃｜o｜…题）
～～
高能磷酸键
腺漂吟
核糖
（1）元素组成: C＼H、O、N、P。
（2）化学组成: l分子腺昔和3分子磷酸基团。
（3）结构简式: A—P～P～P（
“A”代表腺昔;
“—”代表普通磷酸键’
“～”代
表高能磷酸键）°
（4）能量:远离腺昔的高能磷酸键较容易断裂’并释放出30.54kJ／mol的能量·
37
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′满分之路.代谢l
ATP结构拓展
（1）ATP可以依次脱去三个磷酸基团’形成ADP、AMP、和腺昔（D表示〔li-,表
示两个;M表示monoˉ,表示单个）’如下图所示:
3
～@
@～@
脱磷酸
-—
P
P
＝■
腺｜漂｜冷
腺嘿吟
核糖
核糊
ADP
ATP
P
腺膘吟
脱磷酸
≤
脱磷酸
核糖
→
AMP
（2）在不同结构中,字母A代表的含义有差异’—般包括如下四种:
S,ˉ,
↑
; :＾
＼ˉ≥
腺什
腺嘿吟脱氧核甘酸
U
G
■
■
腺嘿吟核糖核昔酸
腺嘿吟
（3）腺膘吟核糖核昔酸（AMP）是RNA的结构单位之一’可知RNA的四个结构单
位分别为:AMP、CMP、GMP、UMP’如下图所示:
P
P
P
P
尿瑶陡
腺嘿吟
鸟嘿吟
胞啼陡
核糖
核糖
核糖
核糖
UMP
CMP
AMP
田0｜｜■
（4）DNA的结构单位为脱氧核昔酸’用〔l-表示（deoxy,表示脱氧）’则DNA的
四个结构单位分别为: dAMP、dCMP、
d（〕MP＼dTMP’如下图所示:
｜8
P
P
｜■
胸腺略陡
脱氧
核糖
氧
糖
脱氧
氧
糖
腺嘿吟
鸟漂吟
胞嘻陡
dAMP
dGMP
dTMP
dCMP
（5）以上八种核昔酸中’除AMP外’其他核昔酸也可加上一到两个磷酸基团’形
成高能磷酸化合物并为生物体提供能量’例如细胞呼吸中GTP（由GMP→GDP
＿→GTP得到）也作为能量载体;而在选修三中提及在PCR中’使用的DNA复
制原料为dNTP（N包括A、T、C、G）,作为高能磷酸化合物’ dNTP既可以作
为能量来源,也可作为DNA复制的原料。
38
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｛第二章
∧丁尸及肄拓展‖
°典例剖析
咀
0
［例1］ATP称为三磷酸腺昔’下列相关叙述正确的是
A.ATP分子中A代表腺嘿吟’ P代表磷酸基团
B.每个ATP分子中含有2个高能磷酸键
（〕.ATP水解释放的能量∏I重复使用
D.ATP可间接地为细胞的生命活动提供能量
（
）
…涵
ATP中的A代表腺昔’A错误;每个ATP分子中含有2个高能磷酸键, B正确; ATP水
解释放的能量用于各种生命活动’不能重复使用’ C错误;ATP直接为细胞的生命活动
提供能量’ D错误。
答案: B
［例2］在下列几种化合物的化学组成中,
“○”中所对应的成分最接近的是
（
）
A
C
G
T
α）
@
@
@
@
A.@和@
C.@和@
B.◎和◎
∏@和@
…口
@ATP中由＿分子腺昔和三分子磷酸组成’图中圈出的部分是腺嘿吟＋核糖;
@表示DNA的组成单位腺嘿吟脱氧核昔酸,图中圈出的部分是腺膘玲;
@表示的是DNA’图中圈出的部分是构成DNA的基本单位腺嘿吟脱氧核昔酸;
@表示的是RNA’图中圈出的部分是构成RNA的基本单位腺嘿吟核糖核昔酸;
◎是腺膘吟核糖核昔酸’图中圈出的部分是腺嘿吟＋核糖。
答案: C
39
~
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‖满分之路·代谢l
［例3］如图为dATP（d表示脱氧）的结构示意图dATp水解后能参与DNA的合成°
欲使
新合成的DNA分子被32p标记’下列说法正确的是
（
）
●
＂
～
◎
Ⅱ
～
A.应用32p标记位置Ⅲ处的磷酸基团
B.dATP在I）NA合成时既能作为原料’也能提供能量
（〕.dATP中的“T”指的是dATp含有3个高能磷酸键
D.dATP中含有高能磷酸键’是主要的能源物质
欲使新合成的DNA分子被32p标记’应用32p标记位置I处的磷酸基团’ A错误;依据
题意可知, dATP在DNA合成时既能作为原料’也能提供能量, B正确; dATP中的
“T”指的是dATP含有3个磷酸基团’ C错误; dATP中含有2个高能磷酸键糖类是
主要的能源物质’ D错误°
答案: B
［例4］（20l6.新课标I ）在有关DNA分子的研究中’常用32P来标记DNA分子。
用α、
β
和γ表示ATP或dATP（d表示脱氧）上三个磷酸基团所处的位置（AˉPα～Pβ～Pγ
或dAˉPα～Pβ～Pγ）°
回答下列问题:
（l）某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上’同时产生ADP°
若
要用该酶把32p标记到DNA末端上’那么带有32p的磷酸基团应在ATP的
（填“α”
“β”或“γ” ）位上。
（2）若用带有32p标记的dATp作为DNA生物合成的原料’将32p标记到新合成的
DNA分子上’则带有32P的磷酸基团应在dATP的
（填“α”
“β”或
“γ”
）位上°
（3）将—个带有某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记’并使其感染大肠杆
菌,在不含有32p的培养基中培养＿段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分
子都装配成噬菌体（n个）并释放,则其中含有32P的噬菌体所占比例为2／n,
原因是
40
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鳃＝慧∧了尸及巍瘫］
（1）某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上’同时产生ADP。
ATP水
解时’远离腺昔的高能磷酸键断裂’产生ADP和Pi ,释放的能量用于生物体的生命活
动。
据此并结合题意可知:若要用该酶把32p标记到DNA末端上’那么带有32p的磷
酸基团应在ATP的γ位上°
（2）dA—Pα～Pβ～Pγ（d表示脱氧）脱去Pβ和Pγ这两个磷酸基团后,余下的结构为
腺嘿吟脱氧核昔酸’是DNA的基本组成单位之＿°
因此’若用带有32p标记的dATp
作为DNA生物合成的原料’将32p标记到新合成的DNA分子上’则带有32P的磷酸基
团应在dATP的α位上·
（3）每个噬菌体只含有l个DNA分子°
噬菌体侵染大肠杆菌时’噬菌体的DNA进人到
大肠杆菌的细胞中’而蛋白质外壳仍留在大肠杆菌细胞外;在噬菌体的DNA的指导
下’利用大肠杆菌细胞中的物质来合成噬菌体的组成成分。
已知某种噬菌体DNA分子
的两条链都用32p进行标记’该噬菌体所感染的大肠杆菌细胞中不含有32p·
综上所述
并依据DNA分子的半保留复制可知:＿个含有32P标记的双链DNA分子经半保留复制
后》标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子中,因此在得到的n个噬
菌体中只有两个带有标记’即其中含有32p的噬菌体所占比例为2／n°
答案:
（1）γ
（2）α
（3）—个含有32p标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后,标记的两条单链只能分
配到两个噬菌体的双链DNA分子中,因此在得到的n个噬菌体中只有两个带有标记
4l
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满分之路代谢｛
因必备知识
二＼ATP的功能
l.ATP与ADP的相互转化
ATP的合成
ATP的水解
细胞内的＿种高能磷酸化合物’是细胞生命活动所需能量的直接来源
项目
功能
量
巳
乙
▲
口
口
＋
●
】
丛
胆
＋
Ⅶ
）
Ⅱ
∧
∩
丝
→
酶
—
旧
Ⅵ
∧
AI）P＋Pi＋能量坠ATP
反应式
4TP水解酶
ATP合成酶
所需酶
放能反应,和吸能反应相关联
例如在mRNA翻译过程中’蛋白质
的合成（吸能反应）需要ATP的水解
释放能量（放能反应）
吸能反应,和放能反应相关联
例如在有氧呼吸中’有机物氧化分
解（放能反应）释放能量’合成ATP
（吸能反应）
能量类型
／＾＂’＼／M『＼
＿＼…｜）＿…·｜ˉ人…卜
除暗反应外需
能的生命活功
光能
能量转化
有氧呼吸
暗反应
光反应
储存在高能磷酸键中的能量
用于各项生命活动
光合作用:光能;细胞呼吸:化学能
能量来源
储存于形成的高能磷酸键中
能量去路
生物体的需能部位
细胞质基质、线粒体、叶绿体
反应场所
ATP和ADP的相互转化过程中,反应条件不同、能量的来源、去路和反应
场所都不完全相同因此ATP和ADP的相互转化不是可逆反应;但物质是
可循环利用的
关系
2.ATP功能辨析
（l）细胞中ATP的含量不多:ATP是生命活动的直接能源物质’但它在细胞中的
含量很少°
ATP与ADP时刻不停地进行相互转化’这是细胞的能量供应机
制°
在机体消耗能量增多时’ ATP和ADP的转化速度加快,单位时间内产
生的ATP增多,但ATP和ADP的总量不发生改变。
42
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鳃二慧两藤＿蔑蕊拓展蹭
（2）光合作用和细胞呼吸都可以产生ATP’但光合作用通过光反应产生的ATP
仅用于暗反应,细胞呼吸产生的ATP才用于各种需能的生命活动’如发
光、放电、肌肉收缩、主动运输等°
部分资料认为’光反应产生的ATP除
可用于暗反应之外’也可用于其他—些生命活动,如叶绿体DNA复制等。
3.能源物质辨析
根本能源
能源物质
主要能源物质
光能
糖类、脂肪、蛋白质
糖类
脂肪
糖类、脂肪、蛋白质
ATP
主要储能物质
能量提供‖｜页序
直接能源物质
◎典例剖析
~~~
″
~
~~
~
~~~
［例5］下列哪种能源缺乏时’会立即影响细胞内的代谢作用
A.日光
B.ATP
C.葡萄糖
D蛋白质
（
）
■
』
析
解
●
因为ATP是直接能源物质,因此该物质缺乏会立即影晌细胞内的代谢作用。
其他有机
物均属于能源物质’它们氧化分解释放的能量可以储存在ATP中被利用,而日光是最
终能量的来源°
答案: B
［例6］下列有关ATP的叙述,其中正确的是
A.蓝藻细胞中没有线粒体’不能产生ATP
B.ATP中的能量可能来源于光能和化学能’不可能转化为光能和化学能
C.在缺氧的条件下,细胞质基质才能形成ATP
（
）
D.ATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”表示不同物质
43
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满分之路.代谢［
蓝藻属于原核细胞’没有线粒体’但具有有氧呼吸有关的酶’进行有氧呼吸产生ATP,
故A错误; ATP中的能量可以来源于光合作用（吸收的光能）和呼吸作用（氧化分解有
机物释放的化学能）’也可以转化为光能（如萤火虫发光）和化学能（如蛋白质的合
成）,故B错误;有氧、缺氧条件下’细胞质基质均能将葡萄糖分解成丙酮酸’释放少
量的能量’形成少量ATP’故C错误; ATP中的“A’’表示腺昔, DNA＼RNA中的碱基
“A”表示腺膘吟,两者不是同＿物质’ D正确。
答案: D
［例7］下列关于细胞内合成ATP的叙述中’不正确的是
A.线粒体中有机物分解释放的能量主要用于合成ATP
B.酵母菌在有氧和无氧条件下’细胞质基质中都能合成ATP
C.在有光条件下’叶绿体中才能合成ATP
D.有机物的氧化分解总是与ATP的合成相关联
（
）
06＿解桥—·
线粒体中有机物分解释放的能量大部分以热能形式散失,少部分用于合成ATP’ A错
误;酵母菌是兼性厌氧菌’有氧和无氧条件都能进行细胞呼吸’并且第—阶段是相同
的,葡萄糖在细胞质基质中分解生成丙酮酸和少量的能量,合成少量ATP, B正确;叶
绿体生成ATP是在光反应阶段’必须有光、色素和酶才能进行, C正确;细胞呼吸的
实质是氧化分解有机物,释放能量’—部分用于合成ATP’ D正确。
答案: A
［例8］下列生命过程中需要消耗ATP的是
A.组织液中的Na＋进人神经细胞
B.Ⅲ浆中的葡萄糖进人红细胞
C.细胞质中的水进人细胞核
D.突触小泡中神经递质释放到突触间隙
（
）
44
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‖第二麓谢丫p及其拓艘｝
…
细胞外液中的Na＋进人神经细胞是协助扩散,特点是需要载体》不消耗ATP,A错误;
Ⅲ浆中的葡萄糖进人红细胞的方式是协助扩散’特点是需要载体’但不消耗能量, B错
误;细胞质中的水进人细胞核是自由扩散’不消耗能量’ C错误;突触小泡中神经递质
释放到突触间隙的方式是胞吐’消耗ATP’ D正确。
答案: D
［例9］下列有关ATP的叙述’正确的是
（
）
@ATP可以水解为＿个核昔酸和两个磷酸’而其合成所需能量由磷酸提供
@细胞质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体
@叶绿体和线粒体都有ATP合成酶,都能发生氧化还原反应
@只要提供O2’线粒体就能为叶绿体提供CO2和ATP
@无氧条件下’光合作用是细胞中ATP的唯＿来源
@主动运输过程中,需要载体蛋白协助和ATP提供能量
@人在饥饿时’细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡
o人长时间剧烈运动时,骨酪肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等
A.一项
B.二项
C.三项
D.四项
…
ATP可以水解为一个ADP和＿个磷酸’而其合成所需能量由细胞呼吸或光合作用提
供,磷酸不能提供能量’@错误;
细胞质中消耗的ATP来源于细胞呼吸’场所是线粒体和细胞质基质’@错误;
叶绿体和线粒体都能合成ATP’有ATP合成酶’都能发生氧化还原反应’@正确;
光合作用中的暗反应所需的ATP来自光反应’不需要线粒体提供’@错误;
无氧条件下,无氧呼吸和光合作用都能合成ATP,@错误;
主动运输＿般是逆浓度梯度运输’需要载体蛋白协助和ATP提供能量’@正确;
正常人体细胞中’ ATP与ADP的含量处于动态平衡中’@错误;
剧烈运动时存在无氧呼吸过程’葡萄糖氧化分解后生成AIP的量要比有氧呼吸少’o错误。
答案: B
45
~
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』满分之路。代谢］
习
练
化
强
′
黔
［练习l］下列有关ATP的说法,正确的是
A.ATP中的高能磷酸键全部断裂后,含五碳糖的结构参与DNA的构成
B.叶绿体中合成的ATP可为叶肉细胞的各项生命活动提供能量
C.所有活细胞都能通过细胞呼吸生成ATP
D.有氧‖乎吸过程中’葡萄糖分解为丙酮酸时产生的ATP最多
（
）
［练习2］ATP是细胞的能量“通货” ’是生命活动的直接能源物质,下图为ATP的结构和
ATP与ADP相互转化的关系式。
下列说法不正确的是
（
）
下@〔@
旦
里
乙
巳
△
日
归
＋
■
·
·
且
尸
＋
尸
∏
八
◎
—
—
尸
丁
∧
凹
a
图］
图2
A.图2中进行@过程时’图l中的c键断裂并释放能量
B.ATP与ADP快速转化依赖于酶催化作用具有高效性
C.夜间有O2存在时’图2中过程@主要发生在线粒体
D.图1中的A代表腺昔’
b、c为高能磷酸键
［练习3］细胞中不能合成ATP的部位是
A.线粒体的内膜
B.叶绿体中进行光反应的膜结构
C.内质网的膜
D.蓝藻中进行光反应的膜结构
）
（
46
回—○飞
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』第二霞∧丁p及莫拓展｝
［练习4］如图’线粒体内膜上的F0ˉF1颗粒物是ATP合成酶’其结构由突出于膜外的Fl
（头部）和嵌人膜内部的F0（尾部）组成’其功能是在跨膜H＋浓度梯度推动下合成
ATP。
用尿素破坏该结构’将Fl从含F0的膜上分开’经检测处理后的内膜不能
（
合成ATP。
下列相关叙述正确的是
）
F｜（头部）
H＋
H＋
H＋
ATP合成酶分子结构
A.F0ˉFl颗粒物中Fl具有亲水性, F0具有疏水性
B.丙酮酸在线粒体内膜上分解产生CO2、［H］和ATP
C.F0ˉFl颗粒物合成需核糖体、内质网和高尔基体参与
I）.F0＿Fl颗粒物中F0颗粒具有催化ATP合成的功能
47
~
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｜满分之路.代谢k
［练习5］如图是生物界中能量“通货”—ATP的循环示意图。
下列相关叙述正确
的是
）
（
M
ATP
太阳光——→
食物—
ATP充电
AT
N
ADP
A.图中的M指的是腺昔》N指的是核糖
B.食物为ATP“充电”指的是呼吸作用分解有机物
C.图中不同来源的ATP均可用于胞吞和胞吐
D.ATP的“充电”需要酶的催化,而“放电”不需要
［练习6］ATP（甲）是生命活动的直接能源物质,据图判断下列叙述正确的是
（
○
◎戊
彩蘸铲蘸—伊～磨甘
甲
丁
A.在主动运输过程中’甲的含量会明显增加
B.丙中不含磷酸键’是DNA基本组成单位之＿
C.甲→乙和乙→丙过程中’其催化作用的酶空间结构不同
D.丁由腺嘿吟和脱氧核糖组成’而戊可用于甲的合成
）
［练习7］ATP是细胞代谢过程中的重要化合物’细胞内还有与ATP结构类似的GTP、
CTP＼UTP等高能磷酸化合物°
下列有关叙述错误的是
（
）
A.放能反应常伴ATP等的合成’而吸能反应不一定伴随ATP等的水解
B人体在剧烈运动时伴随着体内贮存的ATP的水解
C.ATP和UTP等分子高能磷酸键全部断裂后的产物是某些酶的基本组成单位
D.与ATP相同’GTP、CTP、UTI〕分子中均含有2个高能磷酸键
48
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』第二章∧丁p及撬拓展｝
［练习8］在生物体内能量的转换和传递中’ATP是＿种关键的物质’其分子结构式如下:
NHo
~｜~ˉ
n》〉
OH
OH
OH
~~~~~｝
HO-P～O-P～O-P-O-
｜｜
｜｜
｜｜
O
O
O
OH
OH
咽
们
扫
盅
左
侩
＜
』
C
D
A
O
3
图2
时间（S）
图l
（l）从ATP的分子结构式可知’去掉两个磷酸基团后的剩余部分是
◎
（2）人体骨酪肌细胞中’ATP的含量仅够剧烈运动时三秒钟内的能量供给°
在校
运动会上’某同学参加100m短跑过程中’其肌细胞中ATP相对含量变化如
图2所示,试回答:
@由A到B的变化过程中’说明ATP被水解’释放的能量用于
◎
@由整个曲线来看’肌细胞中ATP的含量不会降为零,说明
。
（3）某同学进行一项实验》
目的是观察ATP可使离体的、刚刚丧失收缩功能的新
鲜骨酪肌产生收缩这—现象,说明ATP是肌肉收缩所需能量的直接来源。
@必须待离体肌肉自身的
消耗之后’才能进行实验°
@在程序上’采取自身前后对照的方法’先滴加
（填“葡萄糖溶
液”或“ATP溶液”
）’观察
是否以后’再滴加
（填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”
）。
@如果将上述）｜顶序颠倒一下,实验结果是否可靠?
原因是
9
49
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‖满分之路.代谢【
..′答案与解析
［练习l］解析: ATP中的高能磷酸键全部断裂后’含五碳糖的结构参与RNA的构成, A错
误;线粒体中合成的ATP可为叶肉细胞的各项生命活动提供能量’ B错误;所有
活细胞都能通过细胞呼吸生成ATP’ C正确;有氧呼吸过程中’第三阶段时产生
的ATP最多’
］）错误°
答案: C
［练习2］解析: ATP水解时远离腺昔的高能磷酸键断裂’释放大量能量’ A正确;供细胞
生命活动利用的ATP、ADP能够快速转化依赖于酶催化作用的高效性’ B正确;
细胞进行有氧呼吸’线粒体是有氧呼吸的主要场所’因此夜间有O2存在时’图2
中过程@主要发生在线粒体’ C正确;图1中的A是腺嘿吟碱基’
b、c为高能磷
酸键, D错误。
答案: D
［练习3］解析:真核生物有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜上进行,生成大量ATP;绿色植
物光合作用的光反应阶段在类襄体薄膜上将光能转化为电能再转化为储存在ATP
上的活跃化学能;蓝藻进行光合作用在光合片层的薄膜上’将光能转化为ATP;
内质网无法生成ATP。
答案: C
［练习4］解析:据图分析’ F0ˉFl颗粒物中的Fl的分布方向与膜上磷脂分子的亲水头部在
同—方向,因此推测Fl具有亲水性而F0的分布方问与膜上磷脂分子的疏水尾部
在同—位置因此推测F0具有疏水性;丙酮酸在线粒体基质上被分解’线粒体内
膜上发生的是有氧呼吸第三阶段; F0ˉFl颗粒物属于膜上的蛋白质’不是分泌蛋
白’它的合成不需要高尔基体参与;据题干信息』
“用尿素破坏该结构’将Fl从
含F0的膜上分开’经检测处理后的内膜不能合成ATP”可知, F0不具有催化ATP
合成的功能°
答案:A
5｛）
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j露二章∧丁尸及算攘展｝
［练习5］解析:图中M指的是腺膘吟’ A错误;食物中稳定的化学能转化成ATP中活跃的
化学能’需通过呼吸作用来完成’ B正确;如果ATP来自光反应,则这部分ATP
只能用于暗反应’不能用于胞吞和胞吐’ C错误; ATP的合成和分解均需要酶的
催化’ D错误。
答案: B
［练习6］解析:
由图分析可知:甲是ATP’乙是ADP,丙是腺嘿吟核糖核昔酸’丁是腺昔,
戊是磷酸·
在主动运输过程中’需要消耗能量’
甲的含量会明显减少’ A错误;
丙中含由＿个磷酸键’是RNA基本组成单位之＿, B错误;
甲ˉ→乙和乙→丙过程
分别是ATP水解和ADP水解过程’所需要酶的种类不同,其空间结构不同’ C正
确;丁是腺昔由腺嘿吟和核糖组成’ D错误°
答案: C
［练习7］解析:放能反应常伴ATP等的合成’而吸能反应＿定伴随ATP等的水解’ A项错
误;人体在剧烈运动时伴随着ATP的水解, B项正确; ATP和UTP等分子高能磷
酸键全部断裂后的产物是核糖核昔酸’是RNA酶的基本组成单位’ C项正确;与
ATP相同’GTP、CTP、UTP分子中均含有2个高能磷酸键,D项正确°
答案: A
［练习8］解析: （1）从ATP的分子结构式可知’去掉两个磷酸基团后的剩余部分是腺膘吟
核糖核昔酸,是合成RNA的基本单位之一。
（2）@运动会上, 由A到B的变化过程中’说明ATP被水解’释放的能量用于肌
肉收缩等生命活动;
@因为ATP的生成和分解是同时进行的’则由整个曲线来看’肌细胞中ATP
的含量不会降为零。
（3）@因为细胞中有少量的AIP存在’所以步骤@的目的是消耗尽肌肉细胞中的
能量;
@因为加葡萄糖溶液,肌肉仍不能收缩;而加ATP后’肌肉能收缩’所以本
实验的目的是证明ATP是肌肉收缩的直接能源°
@实验步骤顺序不可以颠倒,否则’无法证明肌肉收缩的直接能源是ATP而
不是葡萄糖。
答案:
（l）腺膘吟核糖核昔酸
（2）@肌肉收缩等生命活动@ATP的生成和分解
是同时进行的
（3）@ATP@葡萄糖溶液肌肉收缩ATP溶液
@结果不可
靠如果外源ATP尚未耗尽’会出现滴加葡萄糖溶液肌肉也会收缩的现象,造成
葡萄糖也能被肌肉直接利用的假象
5l
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第三章细胞∩乎吸
》
读
＝
奄
容
内
细胞代谢指的是细胞内进行的化学反应的总和’包含各类物质的合成、分解和转
化’如DNA的复制、转录等’其中细胞呼吸和光合作用是最重要的两个代谢过程。
光
合作用是几乎所有生物能量的根本来源’光合作用将光能转化成有机物中的化学能’
供给食物网中的各级生物和分解者使用。
而生物利用有机物中的能量进行生命活动
时’需先将有机物中的化学能释放出来’转化成ATP中活跃的化学能’这—个重要的
转化过程,就是由细胞呼吸完成的·
这一章详细解释了细胞呼吸的过程和影响因素,
并对有氧呼吸和无氧呼吸的计算题进行技巧讲解和练习。
回必备知识
-＼细胞‖乎吸的概念和分类
1.概念:细胞呼吸指有机物在细胞内经过＿系列的氧化分解’生成二氧化碳或其
他产物’释放出能量并生成ATP的过程’也被称为呼吸作用°
注意“细胞呼
吸”和“呼吸”的区别:细胞呼吸指细胞内有机物的氧化分解,呼吸是指机体通
过‖乎吸系统与外界环境之间进行气体交换的过程。
2.细胞呼吸的能量转化:有机物在体内氧化分解和体外氧化分解能量释放量相
同’ 1mol葡萄糖体外燃烧释放能量为2870kJ,以热能形式散失。
1mol葡萄
糖在体内通过有氧呼吸释放的能量也是2870kJ’但和体外剧烈燃烧不同的
是,体内氧化分解的能量释放较缓慢和稳定’分三个阶段缓慢释放,且能量的
存在形式除热能外’部分转化为ATP中的活跃的化学能,供给需能的生命活
动使用°
53
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｜满分之路.代谢l
3.种类:根据对氧的需求’可将细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸,其中有氧呼吸
消耗氧气’将葡萄糖氧化分解为C（）2和H2O’是彻底的氧化分解’释放出较多能
量;无氧呼吸不消耗氧气’产物有酒精和CO2或乳酸’是不彻底的氧化分解’释
放能量较少°
析
剖
例
曲
＝
◎
［例1］玉米种子在萌发成幼苗的过程中’不可能发生的是
A.始终进行呼吸作用
B.有机物总量持续减少
C.营养物质被胚吸收
D.有机物的种类会发生变化
（
）
玉米种子在萌发成幼苗的过程中,始终进行呼吸作用以获取ATP’ A正确;种子在萌发
的过程中’需要大量的能量’氧化有机物’导致有机物的总量减少;当形成幼苗时’植
物进行光合作用,有机物的总量增加’ B错误;玉米种子在萌发成幼苗的过程中’营养
物质被胚吸收’ C正确;细胞在进行呼吸作用的过程中会产生很多的中间产物和终产
物’例如丙酮酸是中间产物’使得有机物的种类增加’
I）正确。
答案: B
回必备知识
~
臆
二＼有氧〗乎吸
l.主要场所:线粒体（大肠杆菌等好氧细菌的有氧呼吸不需要线粒体）°
外膜
内膜
基质
峭
线粒体结构模式图
54
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」第兰章细胞呼吸｝
2.过程
（1）第一阶段
@场所:发生在细胞质基质中°
@物质变化: l分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸’并且产生4分子［H］（还原
性氢）。
@能量变化:释放出少量的能量,包括热能和2molATP。
@反应方程式: C6Hl2O6座镁2C3H4O3＋4［H］＋少量能量°
（2）第二阶段
@场所:发生在线粒体基质中°
@物质变化: 2分子丙酮酸和水彻底分解成6分子二氧化碳和20分子［H］·
@能量变化:释放出少量能量,包括热能和2molATP。
@反应方程式: 2C3H4O3＋6H2O→6CO2＋20［H］＋少量能量。
（3）第三阶段
@场所:发生在线粒体内膜上。
@物质变化:前两个阶段产生的24分子［H］』经过—系列的反应’与6分子
氧气结合而形成12分子水°
@能量变化:释放出大量能量,包括热能和34molATP。
@反应方程式: 24［H］＋6O2—醒→12H2O＋大量能量.
（4）总反应方程式: C6H｜2O6＋6H2O＋6O2壁修6CO2＋12H2O＋能量。
（5）有氧呼吸各阶段变化总结
物质变化
反应物
产物
主要是葡萄糖丙酮酸、
［H］
丙酮酸、H2O
CO2｀
［H］
［H］、O2
H2O
能量变化
放能
2molATP、少量能量
2molATP、少量能最
34molATP、大量能量
有氧呼吸
场所
第＿阶段
第二阶段
第三阶段
细胞质基质
线粒体基质
线粒体内膜
物质转化
2γ2?＋能量
C6HI2
｜
55
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［孺夯乏露.代谢1
续表
物质变化
｜
反应物
｜
产物
｜
能量变化
放能
场所
有氧呼吸
C6Hl2O6
第
＿
阶
段
6O,
有氧呼吸
过程图解
□
■
口
图
尸
声
户
尸
卢
尸
■
矿
●
、
℃
】
‖
飞
飞
｀
｀
飞
6CO,
l2H2O
V
第三阶段
v
第二阶段
（6）过程补充
@［H］在反应中被当作氢原子处理,但氢原子不能稳定存在,实际是在有氧
呼吸第—、二阶段’由氧化型辅酶I （NAD＋）和氢原子结合形成还原性辅
酶I （NADH）’参与第三阶段反应。
反应后形成NAD＋重新参与第—、二
阶段反应,在有氧呼吸第—、二阶段和第三阶段形成循环’如下图所示。
即:
［H］的实质是还原性辅酶I （NADH）°
第＿阶段／NADH（［＂‖
‰…
」娇A
第
NAD＋
@1mol葡萄糖彻底氧化分解’释放能量2870kJ;其中储存在ATP中的能量
是38mol×30.54kJ／mol≈116lkJ,能量转化效率约为1161／2870×1α）％≈40％’
实现了能量的高效利用。
56
｜
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」第震章细胞呼吸!
G典例剖析
｜
［例2］下图所示为某绿色植物细胞内部分物质的代谢过程’下列相关叙述中正确的是
（
）
｜
（＋）
｜
「…］丁—蹈l ｜瘁
@）
—L詹回
［H］
／≡）
｀
°ˉ宦..■
′
｀
‖
／
~
~
′
‖
＼
（一）
A.图解中的@@两物质依次是H2O和O2
B.图解中（＿）（二）两阶段产生［H］的场所都是线粒体
（〕.图解中（三）阶段产生的H2O中的H最终都来自葡萄糖
Dl分子丙酮酸经过（二）（三）两阶段产生的能量＿样多
从题图所示的过程及参与的物质分析可知,该过程表示细胞的有氧呼吸过程’
（＿）表
示有氧呼吸第＿阶段’在细胞质基质中完成’在酶的作用下,葡萄糖分解成丙酮酸和
少量的［H］,释放出少量的能量°
（二）表示有氧呼吸第二阶段,在线粒体基质中丙酮
酸和H2O（即图中的@）彻底分解成CO2和［H］,释放出少量的能量。
（三）表示有氧
呼吸第三阶段’前两个阶段产生的［H］与O2（图中的@）结合生成H2O,释放出大量的
能量°从以上分析可知@@两物质分别是H2（）和O2,A正确;图中（＿）的场所在细胞
质基质’
（二）的场所是线粒体基质’ B错误;图中（三）阶段产生的H2O中的H来自葡
萄糖和反应物中的水, C错误;第三阶段产生的能量远多于第一和第二阶段, D错误°
答案: A
57
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因必备知识
三｀无氧‖乎吸
l.场所:细胞质基质°
2.条件:无氧和与无氧呼吸有关的酶°
3.过程:无氧呼吸反应过程分为两个阶段’第＿阶段和有氧呼吸完全相同;第二阶
段在细胞质基质中’将第—阶段反应生成的丙酮酸和［H］在相应酶的催化下’转
化为C2H5OH（酒精）和CO2或C3H6O3（乳酸）°
（l）产物为酒精
发生在细胞质基质中
场所
第＿阶段（与
有氧呼吸第＿
阶段完全相
同）
l分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸,并且产
生4分子［H］
物质变化
释放出少量的能量’包括热能和2molATP
能量变化
C6Hl2O6→2C3H4O3＋4［H］＋少量能量
反应方程式
分阶段
反应
发生在细胞质基质中
场所
2分子丙酮酸和4分子［H］重新结合,生成
2分子酒精和2分子CO2
物质变化
第二阶段
释放出少量热能,不产生ATP
能量变化
2C3H4（）3＋4［H］—紧2C2H5OH＋2CO2＋少量
热能
反应方程式
总反应
方程式
C6Hl2O6→2C2H5OH＋2CO2＋少量能量
常见
生物
几乎所有植物细胞,酵母菌等°
微生物产酒精的无氧‖乎吸也称为酒精发酵
58
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」第三慧细胞…
~
（2）产物为乳酸
场所
发生在细胞质基质中
第＿阶段
（与有氧呼
吸第＿阶段
完全相同）
l分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸’并且产
生4分子［H］
物质变化
能量变化
释放出少量的能量,包括热能和2molATP
C6H｜2O6→2C3H4O3＋4［H］＋少量能量
反应方程式
分阶段
反应
场所
发生在细胞质基质中
2分子丙酮酸和4分子［H］重新结合’生成
2分子乳酸
物质变化
第二阶段
能量变化
释放出少量热能’不产生ATP
2C3H4O3＋4［H］→2C3H6O3＋少量热能
反应方程式
总反应
方程式
C6Hl2O6→2C3H6O3 （乳酸）＋少量能量
常见
生物
动物细胞’部分植物的特殊器官（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚）’乳酸
菌°
微生物产乳酸的无氧呼吸也称为乳酸发酵
4.特点
（l）葡萄糖没有彻底氧化分解:无氧呼吸中能量有三种存在形式’分别是少量热
能＼少量ATP中活跃的化学能以及储存在有机物酒精或乳酸中未被释放的能量,
葡萄糖中的能量没有被彻底释放出来。
（2）关于能量利用效率:酒精发酵1mol葡萄糖释放总能量为225.94kJ』生成
2molATP,对应能量61.08kJ;乳酸发酵1mol葡萄糖释放l96.65kJ’
同样有
6l.08kJ转移至ATP’综合能量利用效率仅61.08／2870×l00％≈2％’能量大部
分保留在酒精或乳酸中未被释放’是＿种效率较低的呼吸方式°
（3）（）2可促进有氧呼吸的进行’但抑制无氧呼吸的进行’有O2存在时’无氧呼
吸受到抑制’所以乳酸菌、蛔虫等厌氧生物在有氧条件下不能生存°
59
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5.有氧呼吸和无氧呼吸的总结
无氧呼吸
有氧呼吸
细胞质基质
细胞质基质和线粒体
场所
无氧气’多种酶
氧气’多种酶
条件
葡萄糖分解不彻底’生成乳
酸或酒精和CO2
葡萄糖彻底氧化分解,生成
（〕O2和H2O
区别
物质变化
释放少量能量’产生少量ATP
释放大量能量,产生大量ATP
能量变化
有O2存在时’无氧呼吸受抑制
受O2和温度等因素的影响
特点
二者第＿阶段反应完全相同,并且都在细胞质基质中进行
反应过程
本质都是氧化分解有机物’释放能量’产生ATP
为生物体的各项生命活动提供能量
联系
实质
意义
G典例剖析
圣
［例3］下列有关细胞呼吸的叙述中不正确的是
A.有氧‖乎吸的第—阶段与无氧呼吸的第＿阶段发生的场所和过程都相同
B.有氧呼吸三个阶段共有的产物是［H］和ATP
C.相同质量的脂肪比糖类彻底氧化分解释放的能量多
D.骨酪肌细胞和甜菜块根细胞无氧呼吸的产物是乳酸
（
）
有氧呼吸的第—阶段与无氧呼吸的第—阶段发生的场所和过程都相同’ A正确;有氧
呼吸三个阶段共有的产物是ATP’
［H］是第＿、二阶段的产物’ B错误;因为脂肪含有
的氢比较多’相同质量的脂肪比糖类彻底氧化分解释放的能量多’消耗的氧也多, C正
确;动物细胞无氧呼吸产物为乳酸,少部分植物细胞无氧呼吸产物也为乳酸’如甜菜
块根＼玉米胚、马铃薯块茎等’ D正确。
答案: B
60
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』第三章细胞呼吸｝
［例4］下列与微生物呼吸有关的叙述,错误的是
A.肺炎双球菌无线粒体,但能进行有氧呼吸
B.与细菌呼吸有关的酶由拟核中的染色体决定
C.破伤风芽抱杆菌适官雌活在无氧的环境中
D.有氧和无氧时’酵母菌细胞呼吸产物不同
（
）
肺炎双球菌是好氧细菌’为原核生物’无线粒体’但有与有氧呼吸有关的酶,所以可以
进行有氧呼吸,A正确;细菌主要的生命活动都由拟核控制’相关的酶由拟核中基因编
码’但细菌没有染色体’ B错误;破伤风芽抱杆菌为厌氧细菌’适宜生活在无氧环境
中, C正确;酵母菌既能进行有氧呼吸产生CO2和H2O’又能进行无氧呼吸产生酒精
和CO2’ D正确。
答案: B
因必备知识
~~
~~~
四＼细胞‖乎吸的影晌因素和应用
l.呼吸作用强度概念及影响因素
（1）概念:植物在单位时间内通过呼吸作用消耗有机物（糖类）的数量°
（2）指标:—定时间内’细胞呼吸原料消耗的数量或产物生成的数量可表示细胞
呼吸强度’＿般以CO2生成量＼O2消耗量、有机物消耗量为指标, H2O由
于受到多种因素如蒸腾作用的影‖问’不作为细胞呼吸强度指标。
（3）影响细胞呼吸的环境因素有O2浓度、温度的高低＼水分、CO2浓度等;内
部因素主要是植物种类＼发育时期、不同器官等。
6］
~
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『满分之路.代谢［
2.氧气浓度
（1）原理: O2是有氧呼吸所必需的原料’ O2浓度增大促进有氧呼吸的进行’同
时O2对无氧呼吸过程有抑制作用。
（2）曲线及曲线分析
‖乎吸
】
四
释
放
量
消失点
O
5
l0
l5
20
25
30O2浓度（％）
O2浓度对有氧、无氧呼吸的影‖问趋势见上图所示’横坐标表示O2浓度,纵
坐标表示有氧呼吸和无氧呼吸CO2释放量及其释放总量’代表有氧、无氧呼
吸的相对强度’分析如下°
@O2浓度为零时,无氧呼吸最强’有氧呼吸为零。
@O2浓度百分比从零增加时’无氧呼吸逐渐减弱至零’有氧呼吸逐渐加强到
饱和点。
@由于O2对无氧呼吸的抑制作用明显无氧呼吸下降速度较快,而有氧呼吸
上升速度较慢’ CO2总变化趋势为先下降后上升,低氧时CO2产生量最
低,有机物消耗量最少。
（3）特殊点分析
∑
山
释
放
量
吸
O
O2浓度（％）
@A点表示有氧呼吸和无氧呼吸释放CO2相等点’此时有氧呼吸和无氧呼吸
消耗的葡萄糖比值为l :3°
62
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第三霉细胞呼吸『
@B点是CO2释放量最低点’表示总呼吸强度最低点’有机物消耗量最少。
◎C点是无氧呼吸消失点’ C点后仅进行有氧呼吸。
@D点表示有氧呼吸饱和点’ D点之后增加氧气浓度’有氧呼吸强度不再增加’
此时限制因素为酶的数量、酶的活性、水等其他因素°
（4）相关应用
@中耕松土促进植物根部有氧呼吸’促进营养物质的主动运输。
@无氧发酵过程需要严格控制无氧环境’若封闭不严’ O2抑制了无氧呼吸’
促进有氧呼吸’会减少酒精或乳酸产量°
o用透气的纱布包扎伤口,防止破伤风芽抱杆菌等厌氧微生物大量繁殖·
@低氧仓储粮食、水果和蔬菜,有机物消耗最少。
3.温度
｜
］
呼
吸
速
率
日
◎
尸
、
／＼
＝
（）
l020304050
温度（。C）
（1）原理:细胞呼吸是—系列酶促反应’温度通过影晌酶的活性而影响细胞呼吸
速率。
细胞呼吸的最适温度一般在25°C～35。C之间。
（2）应用
@低温储存食品,可以减弱食物和微生物的细胞呼吸,减少食物有机物消
耗’抑制微生物繁殖’减缓腐败变质°
@大棚栽培在夜间和阴天适当降温’减少有机物消耗,增加产量。
◎恒温动物（如哺乳动物、鸟类）在低温下为保持体温恒定’细胞呼吸较强,
耗氧量较大;变温动物（如两栖类、爬行类）在低温下体温较低,酶活性较
低’细胞呼吸较弱’耗氧量较低。
63
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｜满分之路.代谢1
4.水分
呼
吸
强
度
○
厂
自由水含量（％）
（1）原理:水既可以作为有氧呼吸的反应物直接参与反应’又可以作为生物化学
反应的介质影响反应的进行,所以在—定范围内’细胞呼吸速率随含水量的
增加而加快’随含水量的减少而减慢°
但含水量过多可能导致水淹『∏影响氧
气供应』使有氧呼吸速率下降°
（2）应用
@粮食在收仓前要进行晾晒处理』减弱种子和微生物的细胞呼吸’减少有机
物的消耗和微生物的繁殖’防止腐败变质。
@干种子萌发前进行浸泡处理’增加自由水的含量’增强代谢’提供更多能
量用于生长发育。
5.CO2浓度
呼
吸
强
度
O
CO2浓度（％）
（1）影响: CO2是细胞呼吸的终产物’积累过多会抑制细胞呼吸°
（2）应用:适当增加CO2浓度,有利于水果和蔬菜的保鲜.
6.内部因素
指遗传因素’通过基因及基因的选择性表达决定酶的种类和数量。
（1）不同种类的植物呼吸速率不同’如旱生植物小于水生植物,阴生植物小于阳
生植物°
（2）同＿植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同’如幼苗、开花期呼吸速率升
高,成熟期呼吸速率下降°
（3）同—植物的不同器官呼吸速率不同’如生殖器官大于营养器官°
64
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』第三章细胞呼吸｝
7.拓展
（l）影响细胞呼吸的因素并不是单一的。
若需要增强相关植物或器官的细胞呼吸
强度可采取供水、升温、高氧等措施;若需降低细胞呼吸强度,可以采取干
燥、低温、低氧等措施。
（2）储存蔬菜和水果时需要保鲜,此其储存条件较为特殊,为零上低温、低氧和
＿定的湿度°
低温以不破坏植物组织为标准’—般为零上低温;低氧而非无
氧可保持较低的细胞呼吸水平;种子储存时应保持干燥’而蔬菜、水果储存
时因保鲜需求应保持＿定的湿度。
（3）呼吸作用的＿些常见应用:去除作物变黄的叶片可减少有机物的消耗以提高
作物产量;大田中施用农家肥,可利用微生物分解作用’将有机物分解产生
二氧化碳和无机盐,增强光合作用效率;人体剧烈运动时由于肌肉细胞无氧
呼吸产生乳酸’会引起肌肉酸痛,但需注意并非所有动物细胞都能无氧呼
吸,人体细胞中’仅骨酪肌细胞和成熟红细胞进行无氧呼吸’其他细胞如神
经细胞等不进行无氧呼吸;植物水淹后烂根’原因是根细胞无氧呼吸产生酒
精’酒精的毒害作用使根细胞死亡°
C典例剖析
［例5］下图表示某种植物的非绿色器官在不同O2浓度下的O2吸收量或无氧呼吸过程中
CO2的释放量（底物为葡萄糖）,据图判断下列说法错误的是
（
）
α
吸
收
量
或
四
释
放
量
2
（）
b
c
d
e
a
（）2浓度
A.图中乙曲线表示在不同O2浓度下O2吸收量
B.图中甲曲线表示在不同O2浓度下无氧呼吸过程中CO2的释放量
C.O2浓度为d时该器官的细胞‖乎吸方式只有有氧呼吸
D.O2浓度为b时甲代表的细胞呼吸方式消耗的葡萄糖是乙的2倍
65
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｜满分之路.代谢［
~
由题可知,乙曲线在＿定范围内’随着O2浓度的升高而逐渐上升’氧气浓度为e时达
到平衡’可表示O2吸收量;甲曲线在—定范围内’随着O2浓度的升高而逐渐下降’
O2浓度为c时达到0’可以表示无氧呼吸CO2的释放量°
所以A＼B说法正确;由分
析可知’ O2浓度为c时无氧呼吸CO2的释放量为0’即细胞不进行无氧呼吸’只进行
有氧呼吸所以C说法正确; O2浓度为b时’曲线甲的无氧呼吸释放CO2的量与乙有
氧呼吸吸收O2的量相等’故此时无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍,所以D说
法错误°
答案: D
［例6］长期浸水会导致树根变黑腐烂。
树根从开始浸水到变黑腐烂的过程中’细胞呼吸速
率的变化曲线如下图所示°
下列叙述不正确的是
（
）
‖γ吸速率
I
b
O
Ⅲ
时间
a
Ⅱ
A.细胞在a点的无氧呼吸速率小于b点
B. I阶段根细胞的有氧呼吸速率下降
C.Ⅱ阶段根细胞的无氧呼吸速率上升
I）.Ⅲ阶段曲线下降的原因与I阶段相同
66
~
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j第三章细胞呼吸『
分析曲线图:
I阶段幼根开始浸水’细胞的有氧呼吸速率逐渐降低’无氧呼吸速率逐
渐上升;
Ⅱ阶段幼根细胞因缺氧不再进行有氧呼吸’但无氧呼吸速率上升;Ⅲ阶段幼
根因无氧呼吸的特有产物酒精积累过多’导致幼根变黑腐烂。
a点氧气浓度高于b
点’有氧‖乎吸强度比b大,无氧呼吸速率则小于b点’A正确;
I阶段’因为长期浸水
土壤中氧气浓度降低’细胞有氧呼吸的速率下降, B正确;
Ⅱ阶段随氧气浓度的进—步
降低’对无氧呼吸的抑制作用减弱’细胞的无氧呼吸速率上升, C正确;
I阶段呼吸速
率下降是因为氧气浓度降低’有氧呼吸速率降低’无氧呼吸因为氧气存在受到抑制’
Ⅲ阶段呼吸速率下降是因为无氧呼吸产生的酒精对根细胞产生毒害作用,二者下降的
主要原因不同, D错误°
答案: D
［例7］将酵母菌研磨离心后’把得到的上清液（含细胞质基质）、沉淀物（含细胞器）和未离
心处理过的匀浆’分别加人甲、乙＼丙三只试管中’向各试管中同时滴加等量＼等
浓度的葡萄糖溶液后’在有氧条件下’其终产物是C（）2和H2O的试管是
（
）
A.只有丙
B.只有乙
C.只有甲
D乙和丙
·解析］
酵母菌是真菌的＿种’属于真核生物’酵母菌为兼性厌氧型’既能进行有氧呼吸又能
进行无氧呼吸’有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体,无氧呼吸的场所是细胞质基
质。
丙试管是未离心处理过的匀浆’含有细胞质基质利线粒体’因此在有氧条件下葡
萄糖彻底氧化分解产生CO2和H2O’故丙试管符合题意。
乙试管是沉淀物’即含有线
粒体’线粒体是有氧呼吸的主要场所’进人线粒体参与氧化分解的有机物是丙酮酸,
不是葡萄糖’因此没有CO2和H2O产生,故B、D项错误。
甲试管是上清液’即含细
胞质基质’没有线粒体’不能进行有氧呼吸第二、第三阶段’因此不能产生CO2和
H2O’故C项错误。
答案: A
67
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‖满分之路.代谢［
［例8］下列有关细胞呼吸的叙述’正确的是
（
）
A.无氧、干燥的环境细胞呼吸最弱’有利于果蔬储藏
B.水稻根部主要进行无氧呼吸’以适应缺氧环境
G马拉松比赛中人体主要是从分解有机物产生乳酸的过程中获得能量
D.用玉米经酵母菌发酵产生酒精来替代汽油’主要利用了酵母菌的无氧呼吸
低温、低氧、干燥的环境细胞呼吸最弱’但储藏果蔬时需要保鲜’应保持一定的湿度’
A错误;水稻根部主要进行有氧呼吸’但在缺氧时也能进行无氧呼吸,以适应缺氧环
境, B错误;马拉松比赛中人体主要是从分解有机物产生二氧化碳和水的过程中获得能
量’也能从产生乳酸的过程中获得少量能量’ C错误;用玉米经酵母菌发酵产生酒精来
替代汽油’主要利用了酵母菌的无氧呼吸’产生了酒精和二氧化碳’ D正确。
答案: D
因必备知识~
五＼有氧‖乎吸和无氧‖乎吸的判断和相对强度计算
l.通过反应物和产物判断
特点
反应消耗氧气或产生H2O
反应产物中有酒精或乳酸
反应既消耗氧气,又能产生酒精或乳酸
结论
＿定存在有氧呼吸
＿定存在无氧呼吸
既有有氧呼吸’也有无氧呼吸
2.通过反应场所判断
～
场所
结论
只在细胞质基质
无氧呼吸
有线粒体参与
有有氧呼吸
由于其没有线粒体,有氧呼吸在细胞质基质中进行’故无法判断
真核细胞
原核细胞
—
68
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』第三章细胞呼吸!
~
3.通过物质的量关系判断
＼
物质变化特点
细胞呼吸方式
有氧呼吸中’细胞呼吸吸收的O2等于释放的CO2°
而在酒精发酵中’
细胞不吸收O2’而直接释放CO2和酒精’所以O2的消耗量代表有氧
呼吸的强度,酒精的生成量代表无氧呼吸的强度’同时CO2释放量等
于O2消耗量加上酒精生成量°
在乳酸发酵中’细胞不吸收O2’产生
乳酸,没有CO2的释放
原理
（〕O2释放量＝O2吸收量
@
只进行有氧呼吸
不消耗O2’释放CO2
@
只进行酒精发酵
CO2释放量＞O2消耗量
@
同时进行有氧呼吸和酒精发酵
酒精产生量≡CO2释放量
@
只进行酒精发酵
酒精产生量＜CO2释放量
@
同时进行有氧呼吸和酒精发酵
无CO2释放
@
只进行乳酸发酵
4.脂肪的特殊情况
以葡萄糖作为细胞呼吸底物’有氧呼吸时’细胞呼吸吸收的氧气等于二氧化碳的
释放量,在进行产生酒精的无氧呼吸时,不消耗氧气’直接释放二氧化碳’所以
无论生物体只进行有氧呼吸＼只进行无氧呼吸还是有氧＼无氧呼吸都能进行’释
放的二氧化碳量总是大于或等于消耗的氧气量。
但在个别题目中’氧气的消耗
量还要大于二氧化碳的释放量’原因是其以脂肪作为主要的能源物质°
与糖类
不同,脂肪含有更多H和更少的O’所以在氧化分解时’消耗更多的氧气’生成
更多的水’但是产生的二氧化碳较少’导致其产生二氧化碳量反而少于氧气消
耗量。
69
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‘满分之路皑谢〖
◎典例剖析
~~
~~~
［例9］提倡有氧运动的原因之—是避免肌肉细胞无氧呼吸产生大量乳酸°
如图所示为人体
运动强度与Ⅲ液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。
结合所学知识,分析下列说法
错误的是
（
）
『
‖
~
相
对
值
平
O
d
运动强度
b
c
a
A.al）段为有氧呼吸’ bc段和cd段中既有有氧‖乎吸也有无氧呼吸
B.运动强度大于c后’肌肉细胞CO2的产生量将大于O2的消耗量
C.产生的部分乳酸可以与Ⅲ液中的碳酸氢钠反应生成乳酸钠和碳酸
D.若运动强度长时间超过c,会因为乳酸大量积累而使肌肉酸胀乏力
…回
分析题图:图示为人体运动强度与Ⅲ液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系’其中ab
段,氧气消耗速率逐渐升高,而血液中的乳酸含量保持相对稳定’说明该阶段细胞只
进行有氧呼吸; bc段氧气消耗速率逐渐升高’而血液中的乳酸含量略有升高’说明该
段细胞呼吸主要是有氧呼吸’且开始出现无氧呼吸; cd段氧气消耗速率不变,但Ⅲ液
中的乳酸含量逐渐升高’说明该阶段无氧呼吸加强。
ab段乳酸含量没有增加’说明此时细胞进行的是有氧呼吸’ bc段和cd段中既有氧气的
消耗’也有乳酸的产生,说明这两个阶段既有有氧呼吸也有无氧呼吸,A正确;运动强
度大于c后’肌肉细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸’其中有氧呼吸产生CO2的量等
于消耗O2的量’而无氧呼吸既不消耗O2也不产生CO2,因此运动强度大于c后’肌肉
细胞CO2的产生量将等于O2的消耗量, B错误;产生的部分乳酸可以与血液中的碳酸
氢钠（缓冲物质）反应生成乳酸钠和碳酸’碳酸分解成二氧化碳和水’二氧化碳由呼吸
系统排出体外’进而维持内环境pH的相对稳定, C正确;由图可知’运动强度大于c
后’血液中的乳酸水平快速上升’因此若运动强度长时间超过c,会因为乳酸大量积累
而使肌肉酸胀乏力’ D正确。
答案: B
70
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1第三章细胞呼吸0
［例l0］呼吸嫡（RQ＝CO2释放量／O2吸收量）可作为描述细胞呼吸过程中O2供应状态的一
种指标。
如图表示某植物非绿色器官在不同O2浓度下的O2吸收量和CO2释放
量°
根据所给信息’下列判断正确的是
（
）
物
质
的
量
｜
O勋吸收最
量
旦
β
｜
但
日
O2浓度
C
A.已知c为两直线交点’则c点时’呼吸嫡为l ’说明该植物器官＿定只进行有氧
呼吸
B该植物器官细胞呼吸过程中可能有非糖物质氧化分解
C.a点时’产生CO2的场所是细胞质基质或线粒体基质
D.b点时’无氧呼吸强度最低’最适合贮藏该植物器官
可
』
析
解
●
题图表示某植物非绿色器官在不同O2浓度下O2的吸收量和CO2的释放量’ c点之
前’ CO2的释放量大于O2的吸收量’说明植物同时进行有氧呼吸和无氧呼吸; c点
后, O2的吸收量大于CO2释放量’说明该器官呼吸作用过程中不只是氧化分解糖类物
质·
据此答题。
c点后O2的吸收量大于CO2释放量,说明消耗的有机物不只是糖
类,因此c点时’ O2的吸收量和CO2的释放量虽然相等’但此时不＿定只进行有氧呼
吸’A错误’ B正确; a点时’O2浓度为0’只进行无氧呼吸,产生CO2的场所是细胞
质基质, C错误;由图可知’ b点时细胞中总C（）2释放量最低,适合贮藏该器官,但此
时无氧呼吸强度不是最低的’ D错误。
答案: B
7l
~
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｜满分之路.代谢l
◎技巧点拨
有氧、无氧呼吸相对强度的计算技巧
如图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、
b＼
c、d时, CO2释放量和O2吸收量
的变化。
下列相关叙述’正确的是
（
）
［典例］
气体交换相对值
□CO2释放量
■■O,吸收量
』
l0
~
~
~
~
5
~
~
（）
b
c
d氧浓度（％）
a
A.氧浓度为a时’最适于贮藏该植物器官
B.氧浓度为b时’无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍
C.氧浓度为c时,无氧呼吸最弱
D.氧浓度为d时’有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等
1.命题分析:通常这类题通过提供单位时间内’ O2消耗量、酒精生成量、CO2生成
量,三个数据中的两个’要求计算有氧呼吸和无氧‖乎吸的相对强度’即两者消耗的葡
萄糖量之比°
2.解题分析: O2消耗量对应有氧‖乎吸强度’有氧呼吸中’ O2消耗量等于CO2生成量’
此值设为X;酒精生成量对应无氧呼吸强度且无氧呼吸中’酒精生成量等于CO2
生成量’此值设为Y,可知氧气消耗量X代表有氧呼吸强度,酒精生成量Y代表无
氧呼吸强度,而CO2包含来自有氧呼吸的CO2和来自无氧呼吸的CO2’代表有氧呼
吸和无氧呼吸的总强度’此值设为Z’则有X＋Y＝Z’因此’三个数值中给出其中两
个’即可求出有氧呼吸和无氧呼吸的相对强度°
72
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』第三章细胸呼瓣
~~~~~
~ ~
3.解题过程
｜解题口诀;有氧＿六六,无氧＿二三｜
（1）口诀含义
@在有氧呼吸时,消耗1mol葡萄糖’需同时消耗6molO2’并产生6molCO2;例如悄
耗12份O2’会悄耗2份葡萄糖’同时通过有氧呼吸产生12份CO2;
@在无氧呼吸时,消耗lmol葡萄糖’则会产生2molCO2’同时产生2mol酒精;例如
产生4份酒精,则会消耗2份葡萄糖,同时通过无氧呼吸产生4份CO2;
（2）题目分解
@分解题目数据进行计算’以上题为例’题目提供的条件为不同氧气浓度下’ O2吸
收量’其代表有氧呼吸强度;同时给出CO2的释放量’此CO2包括有氧呼吸产生
CO2和无氧呼吸产生CO2两部分°
则通过口诀运算有:
a组: O2吸收量为0’有氧呼吸为零; 10份CO2均为无氧呼吸,其消耗葡萄糖为l0／2
＝5份;
b组: O2吸收量为3份’有氧呼吸消耗葡萄糖为3／6＝0.5份,同时通过有氧‖乎吸
产生的CO2为3份;总CO2为8份’则通过无氧呼吸产生的CO2为5份》对应无
氧呼吸消耗的葡萄糖为5／2＝2.5份°
有氧呼吸消耗葡萄糖:无氧呼吸消耗葡萄
糖＝0.5 :2.5＝l :5;
c组: O2吸收量为4份’有氧呼吸消耗葡萄糖为4／6＝2／3份,同时通过有氧呼吸产
生的CO2为4份;总CO2为6份,则通过无氧呼吸产生的CO2为2份’对应无氧呼
吸消耗的葡萄糖为2／2＝1份。
有氧呼吸消耗葡萄糖:无氧呼吸消耗葡萄糖＝2／3
:
1
≡2:3;
d组: O2吸收量为7份’有氧呼吸消耗葡萄糖为7／6份,同时通过有氧呼吸产生的
CO2为7份;总CO2为7份’则通过无氧呼吸产生的CO2为0份’未进行无氧呼吸°
@选项分析:
氧浓度为a时’植物只进行无氧呼吸,会产生CO2和酒精’此时有机物消耗量为
5份’大于B组的3份’不适合储存该植物器官’ A错误;氧浓度为b时’无氧呼吸
消耗葡萄糖的量为25’而有氧呼吸消耗葡萄糖的量为0.5’该浓度下无氧呼吸消耗
葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍’ B正确;氧浓度为c时可进行无氧呼吸,而d时无氧
呼吸停止无氧呼吸最弱的是氧浓度为d时’ C错误;氧浓度为d时’ CO2的释放量
等于氧气的吸收量,植物只进行有氧呼吸’ D错误。
答案: B
73
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满分之路.代谢｛
◎典例剖析
［例ll］有＿瓶酵母菌和葡萄糖的混合培养液’当通人不同浓度的氧气时’其产生的酒精和
CO2的量如下表所示:
日
氧浓度（％）
‖
∏
（
B｜
产生（〕O2的量（mol）
l5
l2。5
3（）
9
6·5
6
产生酒精的量（mol）
9
0
（
）
下列叙述错误的是
A.氧浓度为a时只进行有氧呼吸
B.b值对应的氧浓度为零
C.氧浓度为c时’经有氧呼吸产生的CO2为6mol
D.氧浓度为d时,有1／3的葡萄糖用于酒精发酵
运用口诀:有氧—六六＼无氧—二二’根据题目提供的CO2和酒精的值’可以迅速判
断各组有氧呼吸和无氧呼吸的相对强度°
氧浓度为a时’产生的酒精的量为0’说明此时细胞只进行有氧呼吸’A正确;氧浓度
为b时’细胞只进行无氧‖乎吸’说明此时氧浓度为0’ B正确;氧浓度为c时,经有氧
呼吸产生的CO2为l25ˉ6.5＝6mol’ C正确;氧浓度为d时,有3mol葡萄糖进行无
氧呼吸’有（l5ˉ6）÷6＝l.5mol葡萄糖进行有氧呼吸,所以有2／3的葡萄糖用于酒精
发酵’ D错误°
答案: D
74
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』第三章细胞呼吸｝
~
詹＜强化练习
［练习1］下列关于呼吸作用的叙述’正确的是
A.乳酸菌无氧呼吸的终产物是酒精和CO2
B.有氧呼吸产生的［H］在线粒体基质中与氧结合生成水
C.无氧呼吸第—阶段有［H］产生’第二阶段有［H］的消耗
D.相同质量的脂肪比糖原有氧氧化释放的能量少
（
）
［练习2］甲图是细胞呼吸示意图’乙图是某细胞器的结构示意图。
下列说法中正确的是
（
）
乙醇｜
｜二氧化碳
团
α
〗
◎
巳
二氧化碳
缉
题—旦←
可忆k
@
陋
甲
乙
A.@@@阶段均形成少量ATP
B.水参与第@阶段的反应,该过程发生在乙图中的b处
C.人体细胞分解等量的葡萄糖,@阶段释放二氧化碳的量是@阶段的l／3
l）.@@分别发生在乙图中的a、c处
75
~
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满分之路.代谢l
［练习3］家庭酿酒过程中’密闭容器内酵母菌呼吸速率变化情况如图所示’下列叙述正确
）
（
的是
有氧呼吸
无氧呼吸
呼
吸
速
率
勺
▲
］
日
）
‖
（
β
间
寸
日
斗
勺
≡
O
A.0～8h容器内水含量由于酵母菌呼吸消耗而明显减少
B.酵母菌在0～6h的能量转换效率要高于6～l2h
C.0～8h容器内压强不断增大,在8h时达到最大值
D.0～6h’酵母菌种群数量呈“S”型增长; 6～l2h’呈“J”型增长
［练习4］如图是外界条件对植物细胞呼吸速率的影响曲线图。
以下分析不正确的是
（
）
细
胞
呼
吸
的
相
对
速
率
细
胞
呼
吸
的
相
对
速
率
Ⅱ
B
O,
温度
O
O
乙
甲
A.从甲图中可知’细胞呼吸最旺盛时的温度在B点。
由A～B可说明在＿定的温
度范围内》随着温度升高’细胞呼吸加快
B.乙图中曲线I表示无氧‖乎吸’曲线Ⅱ表示有氧呼吸
C.如果乙图中曲线I描述的是水稻根细胞的呼吸》那么在I）E段根细胞内积累的
物质是乳酸
D.曲线Ⅱ表示的生理过程所利用的有机物主要是葡萄糖
76
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］第三章细胞呼吸｝
［练习5］取适量干重相等的4份种子进行不同处理:
甲风干’乙消毒后浸水萌发,丙浸水
后萌发’丁浸水萌发后煮熟冷却、消毒。
然后分别放人4个保温瓶中。
＿段时
间后,种子堆内温度最高的是
（
）
A.甲
B乙
C.丙
D.丁
［练习6］含水量不同的玉米种子的呼吸速率［mg／（l00g.h）］是不同的’如图所示。
据
图不能得出的结论是
（
）
）
）
∩
兰
‖
』
呼
吸
速
率
（）
6
l2
l8
含水量（％）
A.在＿定范围内随看含水量的增加’玉米种子的呼吸速率增加
B.要促进玉米种子的萌发’必须为其提供充足的水分
（〕.从图中可知》玉米种子呼吸作用的最适含水量是l8％
D为了有利于玉米种子的贮存’种子的含水量应控制在12％以下
［练习7］若Vco2代表CO2释放量’ Vo2代表O2消耗量,判断下列Vco2／Vo2的值能反映出酵
母菌有氧呼吸速率大于无氧呼吸速率的是
（
）
A。1. l5
B. l.45
C. 1.6
D2
77
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‖
满分之路.代谢l
［练习8］某实验室用两种方式进行酵母菌发酵葡萄糖生产酒精·
甲发酵罐中保留＿定量的
氧气’乙发酵罐中没有氧气’其余条件相同且适宜°
实验过程中每小时测定一次
两发酵罐中氧气和酒精的物质的量’记录数据并绘成下面的坐标图°
据此分析下
列说法中正确的是
（
）
物质的量（mol）
甲:氧气
甲:酒精
乙:酒精
-ˉ。◎。ˉ。
＿｜—
β
日
〗
’
β
］
］
］
;
≡十一丁一
｜咒」
｜／′
｜
0…
／
~~
~
］2时间（h）
3
6
9
A.甲发酵罐实验结果表明在有氧气存在时酵母菌无法进行无氧呼吸
B.甲、乙两发酵罐分别在第4小时和第5小时无氧呼吸速率最快
C.在实验结束时甲乙两发酵罐中产生的二氧化碳量之比为8 :5
D.该实验证明向葡萄糖溶液中通人大量的氧气可以提高酒精的产量
［练习9］下列关于种子或食物储存的说法,正确的是
（
）
A.真空包装的卤鸡蛋、卤鸡爪能较长时间保存’因为抑制了微生物的有氧呼吸
B.可以采用低氧、低温和干燥的方法来保存水果
C.将种子晒干后利于长时间保存是因为在贮存时不进行细胞呼吸
D.罐头盖上写“若真空安全钮浮起则不可食用”
,
因为微生物进行了乳酸发酵
产气
78
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l第三慧细胞呼吸｀
［练习l0］如图为每10粒小麦种子在成熟过程中呼吸速率与干物质变化的示意图。
下列分
析正确的是
（
）
0.（）9
300
呼吸速率
○
∩
○
◎
∑
田
旦
Ⅷ
但
出
鼻
＋
宣
国
旦
碉
隔
褪
β
〕
β
‖
∩
∩
干物质
干物质
l
0
0
h
~
20
30
40
50
开花后天数（d）
］0
A.种子呼吸速率下降有利于干物质合成
B.种子物质快速积累时期’种子中自由水含量高,呼吸作用旺盛
C.开花后50天左右于物质积累速度最快
D.种子成熟期干物质的积累过程中’由于呼吸速率下降,种子中有机物的种类
减少
［练习l1］如图为不同温度下金鱼的代谢率（耗氧量）与氧分压的关系图。
据图不能得出的
结论是
（
）
℃
◎
、
‖
′
′
【
｀
〕
〔
◎
尸
司
√
∩
′
白
-280
＾
＝
骂200
～
＝
曰
旦l20
』刚
蜒4‖
20°C
l0。C15。C
5。（〕
20
40
60
80
l00
氧分压相对值
A.在＿定范围内’代谢率随氧分压下降而下降
B.25°C环境中金鱼的代谢率比l5°C环境中的高
C.代谢率最大时的最低氧分压随温度不同而不同
D.氧分压超过＿定范围后’代谢率不再随氧分压增加而增加
79
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满分之路.代谢l
［练习l2］下列各曲线所代表的生物学含义及描述正确的是
（
）
Ⅷ
生
成
速
率
皿
生
成
速
率
酶
活
性
运
输
速
率
／＼
度
O
氧气浓度
O
氧气浓度
乙
a氧气浓度O
温度
丙
丁
O
甲
A.甲图表示人的肌细胞中ATP生成速率与氧气浓度的关系
B.乙图所示物质运输速率不受呼吸酶抑制剂的影响
C.丙图表示酵母菌呼吸时氧气浓度与CO2产生量的关系’ a点时产生ATP最多
D.丁图表示小鼠的离体细胞内酶活性与温度的关系
（练习13）将刚采摘的新鲜蓝毒均分为两份’放在l 。C的冷库内贮藏,其中＿份用高浓度的
CO2处理48h’另＿份则不做处理°
从采摘后算起每10d取样—次’测定其单
位时间内CO2释放量和O2吸收量’计算二者的比值得到如图所示曲线。
下列
结论不正确的是
（
）
∩
′
▲
对照
处理
组
组
~
~卜
◎
予
◎
○
（）
l（）
2（）
3（）
4（）
贮藏天数（d）
A.比值大于1 ,表明蓝毒既进行有氧‖乎吸’又进行无氧呼吸
B第20d对照组蓝毒产生的乙醇量高于CO2处理组
（〕.第40d对照组蓝毒有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多
I）.贮藏蓝毒前用高浓度的CO2短时处理,能抑制其在贮藏时的无氧呼吸
80
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1第三慧细胞呼吸｝
［练习14］如图表示苹果果实在—段时间内’随着环境中O2浓度的提高’其吸收O2量和释
放CO2量的曲线°
结合此图’下列表述正确的是
（
）
CO,释放量
O2的吸收量
厂］
○Q
逼
哄
0
刷
◎
导
国
∩
d
c
b
O2浓度
a
工▲
‖型
｜司
低
AO2浓度为a时’果实的无氧呼吸水平最低
B.O2浓度为b时,无氧呼吸与有氧呼吸释放的CO2量相等
C.O2浓度为a时’若cd＝ca’则有氧呼吸消耗的葡萄糖与无氧呼吸相等
I）.O2浓度达到b以后’果实基本上靠有氧呼吸提供能量
［练习l5］以下甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化。
列相关叙述错误的是
（
下
）
吊CO2释放量
◎
日
○
］
气
体
交
换
相
对
值
…O2吸收量
‖工Ⅲ眶＿「阂二噎二
叫
趋
哄
剧
○
·
b
c
d氧浓度（％）
甲
a
O
氧浓度
乙
A.甲图中氧浓度为a时的情况对应的是乙图中的A点
B.甲图中氧浓度为b时的情况对应的是乙图中的CD段
（〕.甲图的a、
b、
c＼d四个浓度中c是最适合贮藏植物器宫
D.甲图中氧浓度为d时没有酒精产生
［练习16］在密封的地窖中保存水果,可以保存较长时间,原因是
A.温度恒定,水果抗病力强
B.温度适宜’易保存水分
C.阴暗无光’不易过快成熟
DCO,含量增加,抑制呼吸作用
）
（
8l
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｜满分之路｀代谢［
｜练习l7）如图表示的是测定保温桶内温度变化实验装置。
某研究小组以该装置探究酵母
菌在不同条件下呼吸作用的情况。
材料用具:保温桶（500mL）＼温度计、活性干酵母、质量浓度为0. 1g／mL的葡萄
糖溶液、棉花、石蜡油。
实验假设:酵母菌在有氧条件下呼吸作用比无氧条件下呼吸作用放出的热量
更多。
（1）取A、B两装置设计实验如下’请补充下表中内容:
温度计
棉花塞
保温桶
～
一ˉ
一
～
装置~
A
方法步骤＿
方法步骤二
加人240mL的葡萄糖溶液加人l0g活性干酵母
方法步骤
@
加人240mL煮沸后
冷却的葡萄糖溶液
加人石蜡油,铺满液面
@
B
（2）B装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是
变量°
’这是控制实验的
（3）要测定B装置因呼吸作用引起的温度变化量’还需要增加＿个装置C。
请写
出装置C的实验步骤°
｜
方法步骤三
加人石蜡汕,铺满液面
装置~
C
方法步骤＿
@
方法步骤二
@
（4）实验预期:在适宜条件下实验’ 30分钟后记录实验结果,若装置A、
B＼C温
度大小关系是:
’则假设成立。
82
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1第三麓细胞呼吸』
某课题小组为了确定细胞有氧呼吸第二阶段发生的场所,进行了如下探究:实验
假设:有氧呼吸第二阶段只发生在线粒体中’不能在细胞质基质中完成。
实验
［练习18］
过程如下:
@分别@加人适量@加人灵敏的
移人的内酮酸
CO2检测剂
／
／
｜铡胞贩壤质弓目＝目＝g
／
／
哑＝＝g一g～目
2
碎
心
破
离
）
丙
巳
｜
。
存
保｜｜∑
α）处理
｜
熙＜
闺
雁翻占
（已充分饥
饿处理）
曰
临
的含葡萄糖
的保存液中）
实验结果: 1号和2号试管中均检测到CO2’与预测结果不相符。
（忽略空气中
CO2溶解在溶液中所造成的影响）
请分析回答:
（1）分析实验结果与预期不相符合的原因及改进措施°
原因是
改进措施
°
（2）实验步骤@依据的原理是丙酮酸在有氧呼吸的第二阶段和水彻底分解成
’因此可以通过检测是否有
产生来判断丙酮酸是否被
分解。
（3）本实验中’能否用酵母菌细胞代替肝细胞?
原因是
83
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｜满分之路.代谢［
w答案与解析
［练习l］解析:乳酸菌无氧呼吸的终产物是乳酸, A错误;有氧呼吸产生的［H］在线粒体
内膜上与氧结合生成水’属于有氧呼吸的第三阶段’ B错误;无氧呼吸第—阶段
是葡萄糖分解成丙酮酸和［H］’而第二阶段转化成酒精和二氧化碳或乳酸’所以
有［H］的消耗’ （〕正确;因为脂肪中碳、氢比例高’所以相同质量的脂肪比糖原有
氧氧化释放的能量多’ D错误°
答案: C
［练习2］解析:根据题意和图示分析可知:
甲图中’A是丙酮酸’@是呼吸作用第—阶段’
@是产乳酸的无氧呼吸第二阶段’@是产酒精的无氧呼吸第二阶段’@@是有氧
呼吸的第二、三阶段。
乙图中, a表示线粒体内膜和外膜的间隙’ b表示线粒体
基质’ c表示线粒体内膜。
@@表示无氧‖乎吸的第二阶段’该阶段均没有能量的
释放’不能产生ATP,A错误;@表示有氧呼吸的第二阶段’该阶段丙酮酸和水分
解产生二氧化碳和［H］’发生的场所为线粒体基质’ B正确;人体细胞无氧呼吸只
能产生乳酸（图中@）’不能产生二氧化碳, C错误;@@分别表示有氧呼吸的第
—阶段和第三阶段,分别发生在细胞质基质和线粒体内膜而乙图中的a表示线
粒体内膜和外膜的间隙’ D错误°
答案: B
［练习3］解析:酵母菌在0～6h进行有氧呼吸’在6～12h主要进行无氧呼吸’有氧呼吸的
能量转化效率要高于无氧呼吸的能量转化效率’故B项正确。
酵母菌持续进行有
氧呼吸’有氧‖乎吸会产生水’水的含量会有所增加’故A项错误。
0～6h时酵母
菌进行有氧呼吸’有氧呼吸消耗的氧气与生成的二氧化碳量相等’不会影晌压强
变化; 6～8h时酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸无氧呼吸不消耗氧气,但是会
产生二氧化碳’会使压强增大,故C项错误°
0～6h容器内的氧气与营养物质充
足’酵母菌进行有氧呼吸,提供大量能量’增殖速率较快’6～12h能量不足,酵
母菌增殖速率下降’甚至停止增殖’故D项错误°
答案: B
84
~
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「第三墩细胞呼吸｝
［练习4］解析:因为每＿种酶都有最适温度’从甲图中看出’最适温度是B点’所以细胞
呼吸最旺盛时的温度在B点,由此可说明在—定的温度范围内’随着温度升高’
细胞呼吸加快,A正确;氧浓度越高’对无氧‖乎吸的抑制就越强’有氧‖乎吸速率
越大’所以乙图中曲线I表示无氧呼吸,曲线Ⅱ表示有氧呼吸’ B正确;水稻无
氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳’不是乳酸’ C错误;曲线Ⅱ表示有氧呼吸的速
率’有氧呼吸的底物主要是葡萄糖’ D正确。
答案: C
［练习5］解析:风干的种子自由水含量很少’因此代谢很慢’基本处于休眠状态’产生的
热量少;浸水萌发后煮熟冷却、消毒的种子没有活细胞,不发生代谢’故甲和丁
两堆种子温度基本不变。
乙和丙相比°
乙经过消毒,消毒能将细菌等微生物杀
死,因此丙堆种子代谢产生的热量最高。
答案: C
［练习6］解析:分析曲线图可知,在—定范围内’随着含水量的增加,玉米种子的呼吸速
率增加’ A正确;因为含水量低时’种子的呼吸速率也很低’所以要促进玉米种
子的萌发’必须为其提供充足的水分’ B正确;从图中可知,含水量大于18％
后,呼吸速率继续增加’所以玉米种子呼吸作用的最适含水量不是l8％,
（〕错
误;从曲线图看出,含水量在小于l2％时种子的呼吸速率慢而且稳定’所以为了
有利于玉米种子的贮存’种子的含水量应控制在l2％以下’ D正确。
答案: C
［练习7］解析:设氧气消耗量为X,代表有氧呼吸,通过有氧呼吸产生的CO2同样是X’
设二氧化碳产生量为Y’则无氧呼吸产生的CO2为YˉX’根据口诀:有氧＿六
六、无氧＿二二’有氧呼吸强度为X／6,无氧呼吸强度为（YˉX）／2’若有氧呼吸
速率大于无氧呼吸速率’则有X／6＞（Y-X）／2’解不等式可得Y／X＜4／3≈
l .33,可知答案选A°
答案:A
85
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｜满分之路′代谢［
~
［练习8］解析:
甲发酵罐中在2～3h时间段内,罐内既有氧气还有酒精’表明氧气不足时
酵母菌可进行无氧呼吸’故A项错误。根据酒精曲线斜率,可知甲、乙两发酵罐
分别在第5h和第3h无氧呼吸速率最快’故B项错误。
由于无氧呼吸过程中产
生的酒精和二氧化碳的物质的量相等’可知在实验结束时,甲发酵罐中产生的二
氧化碳量为18＋6＝24mol’乙发酵罐中产生的二氧化碳量为15mol’故C项正
确°
该实验证明向葡萄糖溶液中通人少量的氧气可以提高酒精的产量,故D项
错误。
答案: C
［练习9］解析:真空环境中缺少氧气’真空包装卤鸡蛋＼卤鸡爪抑制了微生物的有氧呼
吸’所以能较长时间保存’ A正确;水果、蔬菜储藏需要（零上）低温、低氧、湿
度适中’这样可以降低细胞呼吸速率,减少有机物的消耗’达到长时间储藏、保
鲜的效果’ B错误;晾晒后的种子中自由水含量低’代谢较弱’但仍能进行细胞
呼吸, C错误;乳酸发酵只产生乳酸》不产生气体’ D错误。
答案: A
［练习10］解析:种子呼吸速率下降使干物质增加速率减慢’所以种子呼吸速率下降不利于
干物质合成,A错误;种子物质快速积累时期,种子中自由水含量高’呼吸作用
旺盛’随着干物质合成增加’
自由水比例下降,种子呼吸速率下降, B正确;开
花后50天左右干物质积累速度最慢,基本不再增加, C错误;种子成熟期干物
质的积累过程中’种子中有机物的种类的变化与呼吸速率下降无直接关系,
I）
错误°
答案: B
86
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］第三章细胞呼吸‖
［练习l1］解析:分析题图:图示为不同温度下金鱼的代谢率（耗氧量）与氧分压的关系图’
某＿温度下,在—定范围内’代谢率随着氧分压的升高而升高,但氧分压超过—
定范围后,代谢率不再随氧分压增加而增加°
由图可知,在—定范围内’代谢
率随着氧分压的下降而下降,A正确;金鱼的代谢率（耗氧量）除受温度影响外,
还受氧分压影响’在25°C时’若氧分压很低,则其代谢率可能比15°C环境中的
代谢率低’ B错误;由图可知,代谢率最大时的最低氧分压随温度不同而不同’
C正确;由图可知’氧分压超过—定范围后’代谢率不再随氧分压增加而增加’
D正确°
答案: B
［练习12］解析:分析甲图可知’ ATP的生成量与氧气浓度无关’人的肌细胞中ATP生成速
率与氧气浓度有关,因此该图不能表示人的肌细胞中ATP生成速率与氧气浓度
的关系’A错误;分析乙图可知’该物质运输的速率与氧气浓度有关,且能从低
浓度问高浓度运输’该物质的运输方式是主动运输’需要细胞呼吸提供能量,受
呼吸酶抑制剂的影晌’ B错误;分析丙图可知’ a点的呼吸作用最弱,产生的
ATP数量少, C错误;酶的活性受温度的影响’在最适温度条件下酶的活性最
高’高于或低于最适温度’酶的活性减弱’ D正确。
答案: D
［练习l3］解析:有氧呼吸O2的吸收量与CO2的释放量相等,无氧呼吸不吸收O2只释放
二氧化碳, CO2释放量和O2吸收量的比值大于1 ’表明蓝毒既进行有氧呼吸’又
进行无氧呼吸’ A正确;分析题图曲线知’第20d,处理组CO2释放量和O2吸
收量的比值等于l ’只进行有氧呼吸’对照组大于l ,存在无氧呼吸’对照组产
生的乙醇量高于CO2处理组’ B正确;分析题图曲线知’第40d’对照组CO2释
放量和O2吸收量的比值等于2’设有氧呼吸消耗的葡萄糖为x’无氧呼吸消耗的
葡萄糖为y,则有关系式（6x＋2y）÷6x＝2’解得x
: y＝1
: 3’无氧呼吸消耗的
葡萄糖多, C错误;分析题图曲线知’贮藏蓝毒前用CO2短时处理,能抑制其在
贮藏时的无氧呼吸, D正确。
答案: C
87
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［练习l4］解析:分析题图可知’ O2浓度为a时’ （〕O2的释放量最低’细胞总呼吸水平最
低’此时无氧呼吸水平不是最低,A错误;分析题图可知’ O2浓度为b时, CO2
的释放量与O2吸收量相等’此时只进行有氧呼吸’不进行无氧呼吸’所以b以
后,果实基本上靠有氧呼吸提供能量, B错误, D正确;根据口诀:有氧一六
六＼无氧一二二可知’ O2浓度为a时’有氧呼吸CO2释放量与无氧呼吸的CO2
释放量相等’有氧‖乎吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖之比是1
: 3’ C错误°
答案: D
［练习15］解析:甲图中氧浓度为a时,细胞只释放CO2不吸收O2’说明细胞只进行无氧
‖乎吸’对应乙图中的A点,A正确;甲图中氧浓度为b时, CO2的释放量远远大
于O2的吸收量,说明细胞既进行有氧呼吸又进行无氧‖乎吸’且无氧呼吸强度
大’应在乙图中的AC段之间’ B错误;贮藏植物器官应选择CO2产生量最少即
细胞呼吸最弱时’对应甲图中的c浓度, C正确;氧浓度为d时’ CO2释放量与
O2吸收量相等’细胞只进行有氧呼吸,因此没有酒精产生’ D正确°
答案: B
［练习l6］解析:将水果放在密封地窖中’水果呼吸产生CO2’随着CO2含量增加’水果呼
吸作用被抑制,代谢速率降低’有利于保存。
答案:
I）
［练习17］解析: （l）实验设计需遵循对照性原则和单＿变量原则,因此@处应填:不加人
石蜡油,@处应填:加人l0g活性干酵母°
（2）B装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是去除氧气’这样可以控制实验的自
变量°
（3）因为酵母菌呼吸作用之外的因素可能引起温度变化’为了排除酵母菌以外因
素产生的温度变化’则需要增加—个装置C’因此应设计空白对照组’即:
◎加人240mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液’@不加人活性干酵母。
（4）因为有氧条件下比无氧条件下呼吸作用放出的热量多’因此装置A、
B、C温
度大小关系是A＞B＞C。
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」蹿三慧细膨呼碾‖
答案: （1）@不加人石蜡油@加人l0g活性干酵母
（2）去除溶液中的氧气自
（3）◎加人240mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液@不加人活性干酵母
（4）A＞B＞C
［练习18］解析: （1）因为肝细胞可利用保存液中的葡萄糖进行有氧呼吸,线粒体产生的
CO2扩散进人细胞质基质中’故使得实验结果与预期不相符合’因此应改用
不含葡萄糖的保存液进行实验。
（2）有氧呼吸第二阶段:丙酮酸进人线粒体的基质中’丙酮酸参与第二阶段反应
生成CO2’因此可以通过检测是否有CO2产生来判断丙酮酸是否被分解°
（3）酵母菌在细胞质基质进行的无氧呼吸也产生CO2’故不能用酵母菌细胞代替
肝细胞·
答案: （l）肝细胞利用保存液中的葡萄糖进行有氧呼吸’线粒体产生的CO2扩散
进人细胞质基质中用不含葡萄糖的保存液
（2）CO2和［H］
CO2
（3）不能酵母菌在细胞质基质中进行的无氧呼吸也会产生CO2
89
~
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第四章光台作用
｜
内容霉读0
光合作用是＿种及其重要的细胞代谢过程’通过光合作用可以将二氧化碳固定为
有机物’并把光能固定为有机物中稳定的化学能’实现物质和能量的转化°
生产者需
要通过光合作用获得有机物和能量,消费者和分解者尽管不能直接合成有机物’但也
通过捕食、腐生等关系间接通过生产者获得光合作用产物°
所以几乎所有的生物’都
直接或间接利用光能作为能量来源。
除光合作用外,生物还可通过化能合成作用获得
有机物’但利用化学能的生物很少’主要在深海热泉生态系统中存在·
回必备知识
—｀光台作用｀化能台成作用的概念
l.光合作用: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着能
量的有机物’并且释放出氧气的过程°
光合作用实现了有机物的合成和能量的
转化’是几乎所有生物能量的根本来源,是重要的生理过程°
2化能合成作用:某些细菌可以利用体外无机物氧化释放的能量将二氧化碳和水
合成有机物’即化能合成作用。
例如硝化细菌利用氨氧化成亚硝酸、硝酸的能
量合成有机物°
化能合成作用和光合作用＿样可以将二氧化碳和水合成有机
物’两者能量来源不＿样。
光能
能↓源
（CH2O）＋O2
CO7＋H,O
化能合成作用
（如硝化细菌）
光合作用、化能合成作用示意图
9l
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满分之路.代谢〔
生物的代谢方式
（1）同化类型:又叫做合成代谢’是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转
变成自身的组成物质’并且储存能量的变化过程.
根据生物体在同化作用过
程中能不能利用无机物制造有机物’新陈代谢类型可以分为自养型和异养型
3
两种。
@自养型生物:绿色植物和硝化细菌都能将无机物合成有机物’并且储存能
量’因此属于自养型生物。
又可分为光能自养型和化能自养型。
光能自养型:利用光合作用合成有机物’如绿色植物。
化能自养型:利用体外环境中某些无机物氧化所释放的能量合成有机物,
即化能合成作用’如硝化细菌、硫细菌°
@异养型生物:人、动物、真菌以及大多数细菌只能利用环境中有机物来维
持自身的生命活动’属于异养型生物。
（2）异化作用:又叫做分解代谢’是指生物体能够把自身的—部分组成物质加以
分解’释放出其中的能量’并且把分解的终产物排出体外的变化过程。
根据
生物体在异化作用过程中对氧的需求情况,新陈代谢的基本类型可以分为需
氧型和厌氧型两种·
@需氧型／好氧型:可以进行有氧呼吸的生物’如人、大部分动物和植物°
@厌氧型:只能进行无氧呼吸的生物’如破伤风杆菌、蛔虫。
◎兼性厌氧型:既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸的生物’如酵母菌°
92
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』第四霞光台作用｝
~
◎典例剖析
~~
［例l］光合作用的实质是
A.把CO2转换成ATP
B.产生化学能储存在有机物中
C.把光能转变成化学能’储存在ATP中
D把无机物转化成有机物,把光能转变成化学能
（
）
光合作用的实质是物质转化和能量转化:物质转化是指将无机物转化为有机物的过
程’能量转化是指将光能转化为储存在有机物中的化学能的过程°
答案: D
［例2］分析下图,@@@@所代表的生理过程依次是
震｝饿枷c川二“
＂Ⅷ
—升……ˉ
·
跳
能量
H2O」
硝化细菌≡C‘H｜2O·
A.光合作用、化能合成作用、无氧呼吸｀有氧呼吸
B.化能合成作用、乳酸发酵、酒精发酵、呼吸作用
C.光合作用、无氧呼吸、酒精发酵＼有氧呼吸
D.主动运输、
自由扩散、无氧呼吸＼有氧呼吸
（
）
CO,
H2O
能量
分析题图:@通过光能和叶绿体合成有机物’因此为光合作用;@将有机物不彻底氧
化分解为C2H5OH和CO2’因此为无氧呼吸中的酒精发酵;@是硝化细菌进行有机物
合成的过程’因此为化能合成作用;@将有机物彻底氧化分解为（〕（）2和H2O’因此是
有氧呼吸过程°
要特别注意图中圆圈中的数字顺序为@、@、@、@°
答案: A
93＿
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｜满分之路·代谢］
回必备知识
蹿
二｀光台作用的过程
l .场所和色素
（l）光合作用的场所:叶绿体
含有与暗反应有关的酶
基粒:
由类囊体堆叠∏成,分
布有色素和与光反应有关的酶
叶绿体结构示意图
@某些特殊状态的叶绿素a也是反应中心色素’在光合作用中起到关键作
用’其他色素称为天线色素’起到辅助作用,某些题目比较叶绿素a的含
量或比例’也是为了比较其光合作用的相对强度°
@蓝藻没有叶绿体也能进行光合作用’因为其具有光合片层及与光合作用有
关的叶绿素和藻蓝素。
（2）光合作用中的色素和功能
镜
紫蓝青绿黄橙红
□
Ⅳ
■
山
‖
Ⅳ
‖
Ⅳ
‖
Ⅳ
』
巾
｜
｜
｜
｜
｜色索滤液
｜｝（含粤獭脚）
｛嚣鬃铲）
吸的
收百
光分
能比
叫
……Ⅷ
｜…｜｜蹦＂
｜暗带｜
｜
0｝
）
光合色素及吸收光谱
@叶绿体中的色素只吸收可见光’而对红外光和紫外光等不吸收°
@叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大’类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大’对
其他波段的光并非不吸收’只是吸收量较少°
94
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」第四赣澎台榨用｝
2.光合作用的过程
暗反应
光反应
比较项目
叶绿体基质
叶绿体类囊体薄膜
场所
多种酶
色素、光和少量酶
条件
C（）2＋C5＿蜒2C3
CO2的固定
H勺Oˉ堕→
乙
［H］＋O2
卡尔文
循环
水的光解
2C3座步C5＋（CH2O）
C3的还原
物质变化
ATP→ADP＋
Pi＋能量
ADP＋Pi＋
能量—贤ATP
区别
ATP的分解
ATP的合成
ATP中活跃的化学能—→糖类等有机物中稳
定的化学能
光能→ATP中活跃的化
学能
能量变化
酶促反应
光化学反应
反应性质
光能转化为化学能,放
出（）2
同化CO2生成有机物（CH2O）
实质
∑
·
＋
）
○
】
Ⅱ
℃
（
眉
一
体
馈
—
绿
）
—
叶
○
∑
Ⅱ
＋
∑
○
℃
定性
总反应式
l2Ⅱ』（）带6（川2｛蹦C‘H｜』O‘带6O2带6＂』0
定量
↓
｜
｜2…c占1了爵唇↑‖哩↓…＂』。
｜
｜
｜
物质转化
CO2
光能
图示
12O6
〃
＼
」
丁
光反应
暗反应
光反应和暗反应是＿个整体,二者紧密联系°
光反应是暗反应的物质
和能量的准备阶段’暗反应是光反应的继续,是物质和能量转化的完
成阶段°
没有光反应’暗反应无法进行’没有暗反应,光反应同样无
法进行.
二者相辅相成、缺＿不可
联系
@［H］
补充
95
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‖满分之路.代谢［
3.光合作用过程拓展
（1）和细胞呼吸相似’在光合作用中,
［H］在反应中被当作氢原子处理’但氢原
子不能稳定存在’实际是在光反应阶段’
由氧化型辅酶Ⅱ（NADP＋）和氢原子
结合形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）’携带氢原子参与暗反应。
反应后形成
NADP＋重新参与光反应’在光反应和暗反应之间形成循环’如下图所示°
也就是说,光合作用中’
［H］的实质是还原型辅酶Ⅱ（NADPH）°
应
反
亡
日
‖
＂
~
~
介＼
｀
）
］
Ⅱ
［
尸
（
∏
日
∧
尸
Ⅳ
∏
∧
Ⅳ
／
人
~
Ⅱ
应
反
光
（2）光合作用和细胞呼吸的［H］总结
～～＿
名称
还原型辅酶I
还原型辅酶∏
简称
NADH
氧化形式
NAD＋
NADP＋
细胞呼吸
光合作用
｜
NADPH
（3）注意反应条件’在光反应中需要的条件为光能、色素和酶’为简便起见,将
其反应条件书写为两个条件:光能和叶绿体’其中叶绿体包含了色素和酶;
暗反应不需要光’反应条件为酶;总反应式反应条件为光能和叶绿体·
同时
在高中的教学体系中’＿般认为’水的光解仅需要色素和光能’而不需
要酶°
（4）光合作用总反应方程式可分为定性和定量两种写法’定性反应方程式展示反
应的物质变化和能量变化’但不能用于计算;定量方程式以葡萄糖为例’定
量展示物质的变化比例。
其在物质上和有氧呼吸是可逆的,所以在光合作用
和细胞呼吸强度相等时’有机物的合成和分解速率完全相同,没有物质积累
和消耗。
96
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1第四麓淹台作用｝
析
剖
例
典
◎
［例3］下图是绿色植物体内能量供应及利用的示意图’下列说法有误的是
［H］
..＾
H
（
）
2O
酶
t喇了旷丽—蛔…≡
光—→
～～＼—-＼厂—-／
c
d
｀
b
a
A.a中合成ATP的部位在基粒类囊体薄膜上
B.b中的ATP用于CO2的固定
（〕.a、c中合成ATP所需的能量来源不同
I）.d中能量的去向是用于耗能的生命活动
｝旦解折＿—】
分析题图’ a为光合作用的光反应阶段’该阶段生成了ATP和［H］,反应发生在基粒类
囊体薄膜上’A正确; b表示卡尔文循环’即暗反应阶段’光反应产生的ATP和［H］将
用于暗反应中三碳化合物的还原, B错误; c表示有氧呼吸使有机物彻底氧化分解的过
程’ a中合成ATP的能量来自于光能, c中合成ATP的能量来源于有机物中的化学能’
C正确; d中的ATP来自细胞呼吸’能量将用于各项生命活动’ D正确·
答案: B
［例4］（2（）l4.天律）如图是细胞中糖类合成与分解过程示意图’下列叙述正确的是（
）
@
（CH2O）＋O2＝二二盂CO2＋H2O＋能量
@
A.过程@只在线粒体中进行’过程@只在叶绿体中进行
B.过程@产生的能量全部储存在ATP中
C.过程@产生的（CH2O）中的氧全部来自H2O
D过程@和@中均能产生［H］’二者化学本质及还原的物质均不同
97
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｜满分之路·代谢1
6解『〕
图中过程@表示有氧呼吸过程’发生在细胞质基质和线粒体中’少数原核生物也能进
行有氧呼吸’但是没有线粒体;过程@表示光合作用,场所＿般为叶绿体,但是蓝藻没
有叶绿体也能进行光合作用’ A错误;过程@产生的能量一部分储存在ATP中’其余
部分以热能的形式散失掉’ B错误;光合作用产生的（CH2O）中的氧全部来自CO2’水
中的氧变成了O2’ C错误;光合作用光反应阶段产生的［H］是NADPH,用于暗反应中
三碳化合物的还原,有氧呼吸第—、二阶段产生的［H］是NADH’用于第三阶段中与氧
气反应生成水’ D正确。
答案: D
［例5］如图表示某高等植物体内的生理过程』下列有关分析正确的是
（
）
S｜
3／〕O2
坠乳酸或Y
ˉˉ（CH2o）矿水｀Co2
Ⅲ
h
′ ｀—
V
I
Ⅱ
A.阶段I生成的NADPH将作为还原剂固定二氧化碳
B.能够在叶肉细胞生物膜上进行的生理过程有Ⅱ、Ⅲ
C.阶段IⅡ可为细胞吸收Mg2＋等离子提供动力’而不是过程@
D.过程@、@进行的场所都是细胞质基质和线粒体
根据题意和图示分析可知:图中阶段I表示光合作用的光反应阶段》阶段Ⅱ表示暗反
应阶段阶段Ⅲ表示细胞呼吸’其中@表示无氧呼吸,@表示有氧呼吸。
阶段I生成
的NADPH将作为还原剂还原三碳化合物’即图中X, A错误;阶段Ⅱ表示暗反应阶
段,暗反应发生在叶绿体基质中;阶段Ⅲ表示细胞呼吸其中@无氧呼吸只发生在细
胞质基质中’ B错误;阶段Ⅲ为细胞呼吸’能够分解有机物释放其中的能量’可为细胞
主动运输吸收Mg2＋、Ca2＋等离子提供动力’过程@产生的ATP仅用于暗反应’ C正
确;过程@表示无氧呼吸,进行的场所是细胞质基质;过程@表示有氧呼吸其场所为
细胞质基质、线粒体内膜、线粒体基质, D错误。
答案: C
98
H2O＿＞O2
ADP-＞ATP—
NADP七ˉ＞NADPH
里
爸
／
Xˉˉˉˉ
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』第四慧光台作用｜
［例6］如图表示生物体部分代谢过程。
下列有关分析正确的是
CO,＋H,O＋能量
（
）
H』坠ˉ些:圃｜
监雾垄
CO2
@
（CH2O）←
翻｜
H〕＋O2
O,＋H,O
量
巳
巴
合
日
＋
丁
ˉ
○
℃
＋
Ⅱ
○
匀
Ⅲ
可
ˉ
℃
A.过程@需要的酶均存在于线粒体内膜和基质上
B.能进行过程@的生物无核膜’属于生产者
（〕.@和@过程只能发生于不同的细胞中
I）.过程@只能在植物细胞的叶绿体中进行
过程@表示有氧呼吸的全过程’场所是细胞质基质和线粒体’所以酶分布在细胞质基
质和线粒体内,A错误;能进行过程◎的生物是硝化细菌’属于原核生物,无核膜,能
够制造含碳的有机物’属于生产者, B正确;同＿细胞中也可以同时发生@和@’例如
酵母菌’ C错误;过程@表示光合作用,不仅可以发生在植物细胞的叶绿体中’蓝藻没
有叶绿体’也可以发生此过程’
I）错误。
答案: B
◎技巧点拨
C3／C5变化判断技巧
［典例］在正常条件下进行光合作用的某植物’当突然改变某条件后’即可发现其叶肉细胞
内五碳化合物含量突然上升,则改变的条件是
（
）
A.停止光照
B.停止光照并降低（）O2浓度
C.升高CO2浓度
D降低CO2浓度
99
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‘满分之路·代谢1
命题分析:此类题命题模式非常固定’通常通过给出影响光反应或影响暗反应的
环境变化因素’分析短时间内C3｀C5的相对含量变化°
解题分析
（l）常规解题过程:—般影响C3、C5相对变化的因素为光照强度和CO2浓度’
其中光照强度会影响光反应速度’从而影‖间［H］和ATP的生成,进而影响C3
被还原成C5的过程’例如增强光照可使C3减少’ C5增加; CO2会影响暗反
应速度,影响C5转化为C3的过程’例如增加CO2可使C5减少’ C3增加;
总结如下表所示:
l
勺
△
C3
C5
C引
C5
［H］
和ATP
条件
过程变化
模型分析
Cq
‖
0
｜
｜
｜
AD
≥
~
模型
C5
光
CO印
物小光照光照
爵塑ˉ!寥一ˉC;
量
｛
—～—P5、［H］、ATP
光照由强到
弱’
CO2供
应不变
@过程减弱’@@
过程减弱’@过程
正常进行
增加
减少
减少
O
｜‖间
物
质
的
量
光照由弱到
强,
CO2供
应不变
@过程增强,@@
过程增强’@过程
正常进行
、［H］、ATP
—→
时间
减少
增加
增加
O
@过程减弱’@@
@过程正常进行;随
C3减少’ @O减
弱,@过程正常进行
物↑co2Co2~
质
辉呈＝
的
量
O
光照不变,
CO2由充足
到不足
C5、［H］、ATP
减少
增加
增加
C3
时间
@过程增强’@@
o正常进行;随（〕3
增加’@@增强’
@讨程「常进行
物↑
质
ˉˉ＝≡ˉˉˉˉˉˉˉC3
的ˉ＿ˉ／
:三＝丛Ar’
时间
光照不变,
CO2由不足
到充足
增加
减少
减少
l00
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】第四墩澎台作用‖
（2）口诀速解法
解题口诀:光五碳三
口诀释义:光五碳三指光反应强度和C5含量呈正相关;二氧化碳含量和C3
含量呈正相关;即增强光照（〕5增加’同时C3减少’减弱光照相反;增加二
氧化碳则C3增加’同时C5减少,减少二氧化碳相反’
口诀利用了传统方法
的原理’但在题干提供信息时可以直接套用’简单快捷。
3.解题过程:题目要求C5增加’根据光五碳三口诀内容’需要增加光反应强度
或减少二氧化碳’则可直接排除A、B、C’推出I）是正确答案’几乎是秒解。
答案: D
C典例剖析
中
［例7］正常生长的绿藻,光照培养—段时间后》用黑布迅速将培养瓶罩上,此后绿藻细胞
的叶绿体内不可能发生的现象是
（
）
A.O2的产生停止
B.CO2的固定加快
C.ATP／ADP比值下降
D.NADPH／NADP＋比值下降
正常生长的绿藻’照光培养—段时间,说明绿藻可以正常进行光合作用’用黑布遮光
后’改变了绿藻光合作用的条件’此时光合作用的光反应停止,光反应的产物O2、
ATP和［H］即NADPH停止产生,所以A、C、D项所叙述现象均会发生;光照停止后,
暗反应中C3还原受影响, C5减少’ CO2的固定减慢, B项所叙述现象不会发生。
答案: B
l0l
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｜满分之路。代谢l
［例8］（2015 .安徽）如图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图,下列叙述正确的是
（
）
6j
］
（
C
（CH巾O）
A.CO2的固定实质上是将ATP中的化学能转化为C5中的化学能
B.CO2可直接被［H］还原’再经过＿系列的变化形成糖类
C.被还原的C3在有关酶的作用下’可再形成C5
D.光照强度由强变弱时’短时间内C5含量会升高
·解祈p
CO2的固定实质上是将CO2转变为三碳化合物, A错误; CO2被固定成三碳化合物
后’再经过—系列的变化形成糖类’ B错误;被还原的C3在有关酶的作用下’可再形
成C5
, C正确;光照强度由强变弱时,光反应产生的ATP和［H］含量减少’短时间内
C5含量会降低’或根据口诀:光五碳三’光照强度减弱,则C5减少,可快速判断其含
量变化’ D错误°
答案: C
l02
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』第四窜j鳖贪作用‖
◎技巧点拨
!
光反应和暗反应速度问题
阳光穿过森林中的空隙形成“光斑” ,如图表示—株生长旺盛的植物在“光斑”照
射前后光合作用吸收CO2和释放O2气体量的变化’据此分析正确的是
（
）
｜典例）｜
·
日
β
斗
∑
β
◎
］
◎
亏
剧
目
二
。
目
昌
褂
阐
辑
融
占
亏
剧
目
二
。
昌
岂
矿
惭
烟
垫
舀
臼
○
‖
】
月
β
▲
∑
◎
蕊!
a
~
~
—＝■■＝■■■＝■＝
■＝
■＝＝■■＝■＝
■＝
｜
20
↑
“光斑”开始
0
4O
↑
“光斑”移开
6O
时间（s）
A.光斑照射前’光合作用无法进行
B.光斑照射后》光反应和暗反应迅速同步增加
C.光斑照射后’暗反应对光反应有限制作用
D.光斑移开后’光反应和暗反应迅速同步减弱
l.命题分析:在考查光合作用过程时,—般不考虑光反应和暗反应的速度差异,而
把光反应和暗反应作为—个整体,认为光反应速度和暗反应速度相同’但是某些
题目通过实验条件的处理对光反应和暗反应进行速度区分,以此考查光反应和
暗反应的相互关系。
l03
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‖满分之路.代谢｝
2.解题分析
解题口诀
光快暗慢
正常进行光合作用时’光反应速率等于暗反应速率’但若比较光反应和暗反应的
反应能力’则光反应速度大于暗反应速度’原因是光反应较为简单,而暗反应的
卡尔文循环实际过程较为复杂’涉及反应众多’整体速度较慢’如下图所示。
单位时间内,光反应产生的［H］和ATP,暗反应不能立即消耗完毕’影响了光反
应的继续进行。
所以在光合作用中’光反应速度等于暗反应速度’但暗反应速
度制约了整体的反应速度。
在解题时’通过考虑光反应和暗反应的速度’理解
题目内涵并进行解题。
l（）4
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1第四慧彩含瘫用§
3.解题过程
l0
需
·
画
吕
二
°
曰
三
哥
剿
罢
雪
剧
◎
○
β
］
〖
β
斗
∑
∩
~
b
β
β
斗
）
～
β
‖
斋
·
曰
巨
三
·
曰
三
褂
因
逼
凑
剧
◎
~
~
a
｜
0
20
40
↑
↑
“光斑”升始
“光斑”移开
光反应对应强度
6（）
时间（S）
l0
宗
·
曰
曰
＝
°
曰
三
褂
遇
二
骂
剧
◎
○
·
］
β
β
斗
】
∩
b
＄
β
斗
∑
β
·
∩
宗
·
曰
巨
三
·
巨
昌
褂
封
趋
膛
同
◎
~
a
~
~
‖
2（）
40
↑
A
“光斑”开始
“光斑”移开
暗反应对应强度
（）
60
时｜白｜（S）
（1）图中对光斑照射后的光合过程进行分解’分为氧气产生和二氧化碳消耗两部
分,其中氧气是通过光反应水的光解产生’代表光反应过程和强度;二氧化
碳通过暗反应固定,代表暗反应的过程和强度’此时从图中明显看出,光斑
照射时’氧气生成速率极快’光斑移开时’氧气减少速度也很快’证明光反
应速度较快;同时二氧化碳吸收速率增加较慢,减少也较慢’证明暗反应速
度较慢°
（2）在光合作用整体过程中’光反应和暗反应相对应,两者总强度相等,故在上
图中’以时间作为横坐标’以速率作为纵坐标’曲线围成的面积代表反应总
强度’所以有I＋Ⅱ＝Ⅱ＋Ⅲ。
（3）光反应需要为暗反应提供ATP和［H］’由于光反应速度较快,所以光反应提
供ATP和［H］的速度往往是较快的’暗反应来不及进行消耗’使暗反应成为
限制光合作用的因素°
l05
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｛满分之路·代谢｜
（4）分析上题光斑开始前’ O2释放量等于CO2吸收量’说明光合作用的光反应速
率等于暗反应速率,故A错误;
“光斑’’照射开始后’ O2释放速率急剧增
大’ CO2吸收速率相对较慢’说明光反应和暗反应不是同步增加的’故B错
误;光斑照射后’ CO2的吸收速率增加的同时’ O2的释放速率下降说明暗
反应对光反应有限制作用,故C正确;光斑移开后’ O2的释放速率极速下
降’ CO2的吸收速率随后缓慢下降’两者并不同步,故D错误°
答案: C
C典例剖析
~~~~~
~~~~~~
~
（20l5 .新课标I ）为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响’科学家以生长状
态相同的某种植物为材料设计了A、B、C、D四组实验·
各组实验的温度、光照强
度和CO2浓度等条件相同、适宜且稳定,每组处理的总时间均为l35s’处理结束时
测定各组材料中光合作用产物的含量°
处理方法和实验结果如下:
A组:先光照后黑暗’时间各为67.5s;光合作用产物的相对含量为50％°
B组:先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理’每次光照和黑暗时间各为7.5s;光合
作用产物的相对含量为70％。
C组:先光照后黑暗光照和黑暗交替处理’每次光照和黑暗时间各为3.75ms（毫秒）
;
光合作用产物的相对含量为94％°
D组（对照组）:光照时间为l35s;光合作用产物的相对含量为l00％。
回答下列问题:
（l）单位光照时间内’ C组植物合成有机物的量
（填“高于”
“等于”
［例9］
或“低于” ）I）组植物合成有机物的量,依据是
;
这些
C组和D组的实验结果可表明光合作用中有些反应不需要
反应发生的部位是叶绿体的
。
（2）A、B、C三组处理相比’随着
的增加,使光下产生的
能够及时利用与及时再生,从而提高了光合作用中CO2的
同化量。
l06
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翻髓…群
i万霹析—■
（1）由题干可知, C组光照和黑暗交替处理每次光照和黑暗时间各为3.75ms（毫秒）
,
处理的总时间为l35s, C组光合作用的产物相对含量为94％, D组光照时间为135s’
光合作用产物的相对含量为100％’ C组光照的时间仅为D组的＿半’而C组光合
作用产物的相对含量达到D组的94％,故单位光照时间内, C组植物合成有机物的
量高于D组植物合成有机物的量; C组和D组的实验结果可表明光合作用中有些反应
不需要光照;光合作用暗反应可以在黑暗条件下进行’这些反应发生的部位是叶绿体
基质°
（2）由题干可知A、
B、C三组处理中’光照和黑暗交替频率不同,通过三组光合作用产
物的相对含量可知’随着光照和黑暗交替频率的增加,光下产生的ATP和还原型辅酶
Ⅱ（［H］）能够及时利用与及时再生,从而提高了光合作用中CO2的同化量°
答案: （1）高于C组只用了D组＿半的光照时间’其光合作用产物的相对含量却是D
组的94％光照基质
（2）光照和黑暗交替频率ATP和还原型辅酶Ⅱ（［H］）
回必备知识
尸Ⅷ＝＿■■——一＿≡磅…
三＼光台作用的影晌因素
｜.光合作用强度
（1）概念:植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量°
（2）指标:—定时间内’原料消耗的数量或产物生成的数量’—般以（〕O2消耗
量、O2生成量、有机物积累量为指标’这其中CO2的消耗量又是最常用指
标。
H2O因受蒸腾作用等因素影‖何’—般不作为光合作用强度指标。
l07
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｛满分之路代谢l
~
影响光合作用强度的因素
影响光合作用强度的四大环境因素为:
（l）光照强度;
（2）CO2浓度;
（3）温度;
（4）水分和矿质元素;除这四个因素外’其他因素诸如:光照的长短、光质、光
照频率等也会影响光合作用强度。
（1）光照强度
2
@原理:光是光合作用的能量来源’通过影响光反应,影响光合作用的进
行’在＿定范围内’随着光照强度的增加’光合作用强度逐渐增强。
@曲线分析
光照强度对光合作用强度的影响如下表所示:
图示
光照强度
A点
光照强度为（）,没有光照光反应不能正常进行’光合作用强度为0
光照强度由0开始逐渐增大』光合作用逐渐加强’叶绿体C（）2吸收量逐渐
增加’此时限制光合作用的主要因素是光照强度
AB段
出现光饱和现象’即此时CO2浓度、温度等限制光合作用的继续增强’光
照强度不再是限制因素,增加光照强度,光合作用强度不再继续增强°
B
点对应的光照强度为光饱和点
环境因素的改变会影‖间光饱和点的位置,例如在光饱和点时’增加CO2
浓度,可增强光合作用’使光饱和点右移
B点
◎应用
适宜增加光照强度可以增加光合作用强度’从而增加产量,光照不足时产
量降低’因此阴天和夜晚可以适当补充光照。
达到光饱和点后’光能不能被充分利用’造成能量浪费’因此需要提供足
够的CO2、水等其他条件’促进光合作用的进行°
l（）8
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〗第四章光禽作用!
（2）（〕O2浓度
@原理: CO2是光合作用的原料’在暗反应中参与有机物的合成’主要影响
暗反应°
在＿定范围内’随着CO2增多,光合作用逐渐增强,其曲线变化
与光照强度对光合作用强度的影响相似·
∑
○
卯
吸
收
速
率
A
b
CO2浓度
a
@曲线分析:
由于CO2浓度过低’光合作用不能进行
CO2浓度足够’开始进行光合作用
Oa段
a点
CO2浓度逐渐增大’光合作用逐渐加强,叶绿体CO2吸收量逐渐增
加’此时限制光合作用的主要因素是CO2浓度
出现CO2饱和现象’即此时光照强度、温度等限制光合作用的继续增
强’ CO2浓度不再是限制因素』增加CO2浓度’光合作用强度不再继
续增强.
b点对应的CO2浓度为CO2饱和点
在＿定范围内’ （〕O2越多’光合作用速率越快,但到A点时’即到CO2
饱和点时’光合作用速率就不再增加了
ab段
b点
@应用
植物栽培时需要“正其行’通其风” ’在栽种较为整体的情况下,有利于
通风,增加植物CO2的供应。
温室内是较为密闭的空间’较容易发生CO2缺乏的情况,需要及时补充
CO2,增加产量’如使用农家肥’施用干冰,农作物、动物混合养殖等。
（3）水分
@原理:水分通过两个因索影‖问光合作用速率’如下图所示:
光｜
盒｜
率｜
司
~／
／
湿度
｜‖09
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「满分之踏.代谢l
a.自由水是光合作用的原料’也是光合作用反应的溶剂,当自由水含量增加
时,可促进光合作用的进行,当自由水含量减少时’光合作用减弱;
b.缺水时’为减少水分散失’植物会关闭气孔减弱蒸腾作用’影响CO2进人
叶肉细胞’从而影晌暗反应的进行’光合作用减弱°
@曲线分析:在＿定范围内’随着水分（湿度）增加’植物光合作用增强,超过
—定范围其他因素限制光合作用强度』增加水分不能增加光合作用强度。
◎应用:合理灌溉’增加植物自由水含量’促进植物打开气孔’可增强光合
作用;同时注意避免水分过多导致根部淹水’使植物进行无氧呼吸。
（4）矿质元素
@原理:矿质元素如Mg2＋是光合色素的组成成分’
N、P等元素是光合作用所
需酶或叶绿体DNA的组成成分’矿质元素通过影响DNA、酶、色素等的合
成’影‖问光合作用。
光
合
速
率
／＼
＞
矿质元索
（）
@曲线分析:在＿定范围内,随着矿质元素增加’植物光合作用增强,超过＿
定范围,其他因素限制光合作用强度’增加矿质元素不能增加光合作用强
度。
且当士壤中的矿质元素浓度过高时’植物会因渗透失水而萎蔫°
@应用:合理施肥可以促进叶面积增大’促进叶绿素合成,促进光合产物的运
输和转化’提高光合作用速率。
（5）温度
@原理:光合作用是在酶催化下进行的’温度直接影响酶的活性°
@曲线分析
如下图所示:
″
—
川
光
合
速
率
—
○
5（）温度（°C ）
20
30
4（）
ll0
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1第四霞粥台作用｝
＿般植物在l0°（］～50。C下正常进行光合作用’其中AB段（10°C～35。C）随温度
的升高而逐渐加强’ B点（35。C）以上光合酶活性下降光合作用开始下降,
50。C左右由于酶失活导致光合作用停止。
@应用:植物要适时栽种;冬天’温室栽培可适当提高温度;夏天’温室栽培
可适当降低温度°
白天调到光合作用最适温度,以提高光合作用;晚上适当
降低温室温度’以降低细胞呼吸’保证有机物的积累。
（6）光质和光照频率
@原理
光质即光的波长或颜色’叶绿素主要吸收红光和蓝紫光’类胡萝卜素主要吸
收蓝紫光’红光和蓝紫光比绿光和黄光对光合作用有更好的促进效果
光质
光反应速度较快,可以产生较多的［H］和ATP,此时突然停止光照’尽管光
反应停止’但是暗反应可以继续进行』因此使用＿定频率的光线和黑暗处理
植物时’光反应是间断的’但是暗反应是可以连续进行的’如下图所示:
———光照-——→｜←—ˉ黑暗—斗—光照＿—斗—ˉ黑暗ˉ—一
—有光反应＿＋＿无光反应ˉ→卜有光反应—斗←ˉ.无光反应＿ˉ
←＝＝＝-＝-＝-
有暗反应
较快的光反应产生利用光反应产生的
较多的［H］利ATP
较多的［H］和ATP
继续暗反应
光照频率较高时光合作肘不意图
光频
但同时,ATP和［H］在体内含量有限’不能维持暗反应的持续进行,在光照
和黑暗频率较低的情况下,长时间黑暗导致暗反应停止’此时光合作用速率
降低
恰—
光照
→长—＿
黑暗
斗
栏ˉ
＝｜←＿＿＿ˉ无光反应ˉ＿＿＿～」
有光反应
→｝←--—
黑暗——＿———＝
＝｜←＿＿＿ˉ无光反应＿＿＿＿ˉ
有暗反应＿—--—
多的［H］雁‖ATP
利用光反应产生的
较多的［H］和ATP
继续暗反应
光照频率较低时光合作川示意阁
较快的光反应产生较多的［H］雁‖ATP
l1l
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｜满分之路·代谢［
@应用
在夜晚补充光照时’选用红光或蓝紫光可以实现能量的高效利用。
通过＿定
频率进行补充光照也可以更为有效的利用光能。
（7）内部因素
@同＿植物不同生长发育时期的光合速率不同’在外界条件相同的情况下’光
合作用速率由弱到强依次是幼苗期、营养生长期、开花期°
在不同生长发育
时期适时灌溉、施肥’有利于提高植物整体生长速率’增加产量°
@同＿叶片不同生长发育时期光合速率不同’幼叶发育过程中’叶面积增大、
叶绿体增多,叶绿素含量增加》光合速率增大;但老叶叶绿体结构受到破
坏’光合速率随之下降。
因此适当摘除老叶,降低其细胞呼吸’可以增加有
机物积累,增加产量°
（8）多因子对光合作用速率影响的分析
—高光
强
强
强
光
合
速
率
光
合
速
率
光
合
速
率
ˉ高CO
ˉ｜｜『CO
～低CO
度
度
度
浓
浓
浓
γ
■
∑
）
—｜｜｜光强
30。C
20°C
10°C
—低光
o｜P光照强度Q
o｜P
温度Q
o『P光照强度Q
@P点:限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子’随着因子的不断加
强,光合速率不断提高。
@Q点:横坐标所表示的因素不再是影‖问光合速率的因子’影‖问因素主要为各
曲线所表示的因子。
@应用:提高光合作用时’考虑多因子的共同作用’如温室栽培时’在＿定光
照强度下,白天适当提高温度’增加光合酶的活性,提高光合速率’也可同
时适当增加CO2浓度,进一步提高光合速率。
当温度适宜时,可适当增加
光照强度和CO2浓度以提高光合速率°
ll2
~
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〗露四章光台作用｝
°典例剖析
［例10］在寒冷的冬天’利用温室进行蔬菜种植’可以提高经济效益,但需要调节好温室的
光照、湿度、温度和气体,以提高产品的质量’下列措施及方法正确的是（
）
@适当增加光照’以补充冬季阳光的不足
@尽量增加空气湿度’以降低植物的蒸腾作用
@向温室内定期释放二氧化碳气体’以增加光合作用强度
@向温室内定期释放氧气,以降低呼吸作用强度
◎温室内尽量保持昼夜温差,以利于有机物的积累
A.@@@
B.@@@
C.@@@
I）.@@◎
@适当增加光照以补充冬季的阳光不足,提高作物的产量’正确;@增加空气湿度’会
使薄膜上产生一层水膜,从而会降低透光率,影响光合作用’错误;@向温室内定期释
放二氧化碳气体,能补充光合作用的原料,从而增加光合作用强度正确;@光合作用
所需的能量来自其光反应过程’而不是呼吸作用’且增加温室中氧气的含量’能促进
呼吸作用,加快有机物的消耗,错误;@温室内尽量保持昼夜温度差’减少夜间有机物
的消耗’以利于有机物的积累,正确°
答案: B
（
）
［例l1］气孔关闭会导致光合作用效率下降’其表现在
A.水光解产生［H］的量不足
B.光反应中产生的ATP数量减少
C.暗反应过程中还原剂的数量不足
D暗反应过程中产生的三碳化合物数量减少
l13
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满分之路.代谢l
水的光解属于光反应阶段’影响光反应阶段的因素为光照强度和光合色素数量,与气
孔关闭与否无关,故A项和B项错误°
暗反应的还原剂为［H］’是光合作用光反应阶
段产物’气孔关闭不会直接影响光反应’故C项错误。
气孔关闭影‖何了CO2的吸收’
无法进行CO2的固定’生成的三碳化合物含量下降,故D项正确·
答案: D
［例l2］某科研小组研究了水生植物黑藻在自然条件下受光照等环境因素影响导致光合速率
变化的情况,实验结果如图°
下列有关叙述’错误的是
（
）
‖光合速率
黑暗
…:
充足恒定
v
（弱光）
O
t｜
t2
t3
t4
时间
（注:箭头所指处为处理开始时间）
A. tl—→t2’叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增强,类囊体膜上合成NADPH加快
B. t2—爷t3 ,光照不再是光合作用限制因子°
若在t2时刻适当提高温度,光合速率
将再提高
（〕. t3—学t4’光照强度不变’光反应速率也不变’光合速率的提高是暗反应增强的
结果
I）. t4后短暂时间内’叶绿体中C3含量升高’ C5含量降低
…Ⅷ
tl→t2,光照增强,光反应速率加快’A正确。
t2—炉t3光合速率不变’此时光照不是限
制光合作用的因子’限制因子可能是温度或CO2浓度, B正确。
t3ˉ→t4,暗反应增强导
致光反应速率提高’ C错误。
t4后短暂时间内’由于CO2含量升高, CO2固定速率加
快’光反应受阻, C3还原量减少’导致C3含量升高; C5利用加快,合成减少, C5含
量降低’ D正确。
答案: C
l14
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｜第四慧光台作用｝
［例l3］如图表示叶片的光合作用强度与植物周围空气中CO2含量的关系°
图示中, ce段
是增大了光照强度后测得的曲线°
下列有关叙述中正确的是
（
）
叶片的光合作用强度
「
巳
＝
■
≥
＝
／
＝
a
O
植物周围空气中的C（）2含量
A.植物体鲜重增加量是光合作用强度的重要指标
B.bc段的限制因素主要是温度
C.叶绿体内的三碳化合物含量’ c点时大于b点
D在e点后再次增大光照强度,曲线有可能为e舀
■
』
＿
析
解
●
植物鲜重增加量增加的主要是水分’不能代表光合作用的强度°
在c点增加光照强
度’光合作用强度增加’说明出现bc段的限制因素主要是光照强度°
bc段光合作用
强度基本不变’ c点和b点三碳化合物维持动态平衡°
在—定范围内光合速率随着光
照强度的增加而加快。但超过＿定范围之后,光合速率的增加变慢;当达到某＿光照
强度时,光合速率就不再增加’这种现象称为光饱和现象。
光合作用是合成有机物的
过程’光合作用强度的重要指标是植物干重的增加量,故A错误;据图可知’出现bc
段的限制因素主要是光照强度’故B错误;从b点后’光合作用强度不再增加’叶绿体
内的三碳化合物含量’ c点时等于b点’故C错误;在e点后再次增大光照强度’光合
作用强度可能会增加’也可能不会增加’曲线有可能为eg’所以D正确°
答案: D
ll5
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满分之路.代谢l
［例l4］科学家在两种二氧化碳浓度和两个温度条件下’研究了不同光照强度对黄瓜光合速
率的影响,实验结果如图所示’以下相关叙述中不正确的是
（
）
280
24（）
光
′△
口
速20（）
率
吕
曰
曰l60
≈
…
∩
○
呈l20
日吵
占
二8（）
←＝
4（）
‖
｜
勺
←
3
4
5
6
7
光照强度单位／相对值
A.从图中曲线可以看出’在温度较高或二氧化碳浓度较高的情况下’光照强度对光
合速率的影响比较显著
B.从图中曲线可以看出’环境因素中的温度、二氧化碳浓度或光照强度的降低都能
减弱光合作用
C.从图中曲线可以看出’温度从20°C升高到30°C比二氧化碳从低浓度到高浓度对
光合速率的促进作用更显著
D.从图中曲线变化情况看,无法确定黄瓜光合速率的最适温度
据图分析:本题的解题关键是在二氧化碳浓度相同的情况下’比较温度对光合速率的
影响’或在温度相同的情况下,比较二氧化碳浓度对光合速率的影响。
据图分析’温
度较高或二氧化碳浓度较高的情况下’光合速率随光照强度的变化比较显著,A正确;
从单—变量角度分析’降低温度、二氧化碳浓度或光照强度中的任—因素都会降低光
合速率, B正确;从图中曲线可以看出,二氧化碳从低浓度到高浓度比温度从20°C升
高到30。（〕对光合速率的促进作用更显著, C错误;图中只涉及两个温度’无法确定黄
瓜光合速率的最适温度’ D正确。
答案: C
ll6
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』第四章光台摊用｝
［例15］（20l6.新课标I ）为了探究生长条件对植物光合作用的影响’某研究小组将某品种
植物的盆栽苗分成甲、乙两组’置于人工气候室中’
甲组模拟自然光照,乙组提供
低光照’其他培养条件相同°
培养较长—段时间（T）后’测定两组植株叶片随光照
强度变化的光合作用强度（即单位时间、单位面积吸收CO2的量）’光合作用强度
随光照强度的变化趋势如图所示°
回答下列问题:
光
合
作
用
强
度
＝ˉ｜ˉˉˉˉˉ甲组
尸
乙组
川
O
a
b
光照强度
（1）据图判断’光照强度低于a时’影响甲组植物光合作用的限制因子是
（2）l）光照强度下’要使甲组的光合作用强度升高,可以考虑的措施是提高
（填“CO2浓度”或“O2浓度”
）°
（3）播种乙组植株产生的种子,得到的盆栽按照甲组的条件培养T时间后』再测定
植株叶片随光照强度变化的光合作用强度’得到的曲线与甲组的相同’根据这
—结果能够得到的初步结论是
……
分析题图:该实验的自变量是光照强度;因变量是光合作用强度;据图判断’光照强度
低于a时’
甲、乙组光合作用强度随光照强度的改变而改变’由此可以知道:光照强度
低于a时’影响甲、乙组植物光合作用的限制因子是光照强度。
b光照强度下’光照
强度不再是影响光合作用的因素’此时影响光合作用的因素可能是温度和二氧化碳浓
度等°
（l）据图判断’光照强度低于a时’
甲组光合作用强度随光照强度的改变而改变’
由此
可知:光照强度低于a时’影晌甲组植物光合作用的限制因子是光照强度°
（2）根据给出的两个选项判断:氧气浓度主要影响植物的呼吸速率’因此b光照强度下
要使甲组的光合作用强度升高’可以考虑的措施是提高CO2浓度。
（3）播种乙组植株产生的种子’得到的盆栽苗按照甲组的条件培养T时间后,再测定植
株叶片随光照强度变化的光合作用强度,得到的曲线与甲组的相同。
根据这—结果能
够得到的初步结论是乙组光合作用强度与甲组不同是由环境因素低光照引起的’而非
遗传物质的改变造成的。
答案:
（1）光照强度
（2）CO2浓度
（3）乙组光合作用强度与甲组不同是由环境因素
低光照引起的’而非遗传物质的改变造成的
ll7
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「满分之路·代谢
［例l6］科学家研究CO2浓度光照强度和温度对同—种植物光合作用强度的影响’得到实
验结果如图·
据图回答下列问题:
翘
嘿
耍
兰
≮
隶
○
CO,浓度（（）.04％）30
。C
I
O,浓度（0.04％）20。C
℃
＿
℃
Ⅱ
~
‖
O’浓度（（）.（）l％）20°（〕
b
C光照强度
a
（1）光照强度为a时’限制光合作用的环境因素主要是
,其直接
影响是使光合作用产生的
和ATP过少’进＿步限制了光合作
用下—反应阶段中
过程。
（2）光照强度为b时’造成曲线I和Ⅱ＼曲线Ⅱ和Ⅲ光合作用强度差异的原因分别
是
和
不同°
（3）根据上述已有条件,在光照强度为c时
（填“能”或“不
能” ）确定I
、
Ⅱ＼Ⅲ哪种条件下人们获得的光合产物较多°
司
』
析
解
●
＿
据图分析:图示表示CO2浓度、光照强度利温度对同—植物光合作用强度的影响,在
—定范围内随着光照强度的增强’光合作用强度逐渐增强;在—定范围内,随着CO2
浓度的升高’光合作用强度逐渐增强;在—定范围内’随着温度的升高’光合作用强度
逐渐增强°
（l）图中三条曲线在光照强度为a时’都没有达到光饱和点’限制因素都是光照强度’
其直接影响是使光合作用产生的［H］和ATP过少’进一步限制了光合作用暗应阶段中
三碳化合物的还原过程。
（2）光照强度为b时’曲线I和Ⅱ的光照强度相同’ CO2浓度相同’因此造成曲线I和
Ⅱ光合作用强度差异的原因是温度的不同;
Ⅱ和Ⅲ曲线温度相同’主要是CO2浓度不
同造成的。
（3）在光照强度为c时’因为真正光合强度＝呼吸强度＋净光合强度’此时不知道两种温度
条件下的呼吸作用强度’所以无法确定I
、
Ⅱ、Ⅲ哪种条件下人们获得的光合产物较多。
答案: （1）光照强度
［H］
三碳化合物的还原
（2）温度CO2浓度
（3）不能
ll8
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］第四章光台作用｝
◎强化练习
［练习l］如图表示光合作用和呼吸作用过程中CO2和［H］的变化°
下列有关叙述正确的是
（
）
@
@
＂舅痘′1｜÷删｝膨“
‘°,看
@
O2
CO2
◎
注:@～o表示生理过程
A.过程@@分别在类囊体薄膜和叶绿体基质中进行
B.过程@发生在细胞质基质中’过程@产生ATP最多
G过程@@均需要［H］和ATP提供还原剂和能量
I）.过程@需酶的催化,过程o的产物中应该有氧气
［练习2］如图为叶绿体结构与功能示意图’下列说法错误的是
（
）
H2O
A.结构A中的能量变化是光能转变为ATP中的化学能
B.供给｜4CO2,放射性出现的顺序为CO2-学C3-步甲
C.结构A释放的O2可进人线粒体中
I）.如果突然停止CO2的供应’短时间内C3的含量将会增加
ll9
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.满分之路.代谢｜
~
［练习3］下图为绿色植物光合作用过程示意图（图中a～g为物质’@～@为反应过程,物
质转换用实线表示,能量传递用虚线表示）°
下列判断错误的是
（
）
—C恿｜←;
幢
＿芦″
b
A.图中@表示水分的吸收’@表示水的光解
Bc为ATP’ f为［H］
C.将b物质用l8O标记’最终在（CH2O）中能检测到放射性
D.图中a物质主要吸收红光和蓝紫光’绿色植物能利用它将光能转换成活跃的化
学能
（
）
［练习4］下列是几个放射性同位素示踪实验’对其结果的叙述,不正确的是
A.给硝化细菌提供l4CO2’可以检测出l4C6Hl2O6
B.给水稻提供l4CO2’ l4C的转移途径大致是: l4CO2→l4C3ˉ→（l4CH2O）
C给水稻提供Hl8O,＿段时间后,其叶肉细胞内不可能出现C6H｝!（）6
D小白鼠吸人l8O2,在其尿液中可以检测到Hl8O
［练习5］（2015 .福建）在光合作用中’ RuBP竣化酶能催化CO2＋C5（即RuBP）—→2C3。
为
测定RuBP梭化酶的活性’某学习小组从菠菜叶中提取该酶,用其催化C5与
l4CO2的反应’并检测产物14C3的放射性强度。
下列分析错误的是
（
）
A.菠菜叶肉细胞内RuBP竣化酶催化上述反应的场所是叶绿体基质
B.RuBP梭化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行
C.测定RuBP竣化酶活性的过程中运用了同位素标记法
D.单位时间内l4C｀生成量越多说明RuBP竣化酶活性越高
l20
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｜第四章光台作用｝
［练习6］如图表示叶绿体中色素吸收光能的情况。据图判断,以下说法不正确的是
（
）
吸收光能的百分比
l00
5（）
／
二-
7（）（）
0
40（）
45（）
5（）（）
550
6（）（）
650
7（）（）波长
／
｀
（nm）
A.由图可知’类胡萝卜素主要吸收400～500nm波长的光
B.用450nm波长的光比600nm波长的光更有利于提高光合作用强度
（〕.由550nm波长的光转为670nm波长的光后,叶绿体中C3的量增加
I）.土壤中缺乏镁时’植物对420～470nm波长的光的利用量显著减少
［练习7］如图为光合作用过程示意图,在适宜条件下栽培小麦,如果突然将c降至低水平
（其他条件不变）,则a、b在叶绿体中含量的变化将会是
（
）
H2O
↓
C
↓
∏「瓢墓质卜
到
H2O
｜攘蕊亡
｜、＼ADP＋Pi
O2
叶绿体类
囊体薄膜
｜
（CH2O）
光→.
A.a上升、b下降
C.a、b都下降
Ba、b都上升
D.a下降＼b上升
［练习8］
（20ll .新课标）番茄幼苗在缺镁的培养液中培养＿段时间后’与对照组相比,其
叶片光合作用强度下降’原因是
（
）
A.光反应强度升高,暗反应强度降低
B.光反应强度降低’暗反应强度降低
C.光反应强度不变’暗反应强度降低
D.光反应强度降低’暗反应强度不变
121
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』满分之路.代谢‖
在光照等适宜条件下’将培养在CO2浓度为1％环境中的某植物迅速转移到CO2
浓度为0.003％的环境中’其叶片暗反应中C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋
势如图。
请据图回答问题:
［练习9］
｜
相
对
浓
度
1％CO2
（）.（）03％CO2
鼓迁
B
｜
≡
O
1（）O
20（）
3（）（）坝）（）时｜司（S）
（填“C3”或“（〕5”
）。
（1）图中物质A是
（2）在CO2浓度为1％的环境中’物质B的浓度比A的低’原因是
’将CO2浓度从1％迅速降低到
0.003％后,物质B浓度升高的原因是
◎
（3）若使该植物继续处于CO2浓度为0.003％的环境中’暗反应中C3和C5浓度达
到稳定时’物质A的浓度将比B的
（填“低”或“高”
）°
（4）CO2浓度为0.003％时’该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度
为l％时的
（填“高”或“低”
）’其原因是
。
［练习10］下图1表示光合作用部分过程的图解’图2表示改变光照后’与光合作用有关的
C5和C3在细胞内的变化曲线°
请据图回答问题:
物
质
的
量
◎
α
□
◎
AD
O）
l23456
图2
时间（min）
图1
产生的,其
它是由
（1）图1中A表示的物质是
作用主要是
若用放射性同位素标记
（2）图1中AIP形成所需的能量最终来自于
l4CO2’则l4C最终进人的物质是
l22
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「第四章光台作用｜
~
’在无光照时’其含量迅速上
（3）图2中曲线a表示的化合物是
升的原因是:
◎
（4）曲线b表示的化合物是
在无光照时’其含量下降的原因是
｜练习11）如图表示光合作用和有氧呼吸过程中C、H、O三种元素的转移途径以及能量转
换过程’图中序号表示相关的生理过程,请据图分析回答下列问题:
光合作用
有氧‖乎吸
C: CO,
@
≡（CH监O）且≡丙酮酸＿坠CO’
@
◎
｜
◎
@
H: H2O—［H］→（CH2O）—［H］＿＞H2O
O: H2O
@
◎
＞O2
-≥H2O
髓嚣;光褪且哑旦鹏啡业｜具,＿酗….
‖
（l）C元素转移途径中,@过程发生在光合作用的
@过程进行的场所是
°
反应阶段;
（2）在H元素的转移途径中’影响@过程的主要环境因素是—
（3）在O元素的转移途径中’影‖阿O过程的主要环境因素是
和
温度°
（4）在植物体内’细胞分裂、物质吸收等生命活动所消耗的能量直接来自于
（填图中物质转移途径序号）过程产生的ATP°
l23
—
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｛满分之路。代谢［
［练习l2］为探究水分、无机盐对光合作用的影响’某实验小组进行了一系列实验’实验结
果如图。
请分析回答有关问题。
·施肥组数据▲未施肥组数据
′ ｀光合速率仙g／h）
·19.26
▲15.O3
·1420
●
14.0112.77
▲12。11
A叶绿素含量（‖g／cm2）
529.78
●
·518。78
▲“9.O6
·475.27
▲323。14
▲216.O9
O.
j0
50
8b土壤含水量（灯
~
O
3O
5O
8O土壤含水量（％）
图2
图l
注:光合速率测量的是CO2的固定速率
（l）图1中土壤含水量相同时’施肥组叶绿素含量高于未施肥组’是由于植物能
从土壤中吸收更多的
元素。
根细胞中与水分的吸收关系
最密切的细胞器是
◎
（2）图2中土壤含水量为30％时,未施肥组光合速率高于施肥组’原因最可能是
。
士壤含水量为80％时,施肥组光合速率明显高于
未施肥组’其内因主要是
°
（3）实验过程中’除水分、无机盐有所不同外,其余条件均保持一致,是为了控
制
（4）在施肥条件下’土壤含水量为50％时’黑暗条件下（〕O2释放速率为3.7mg／h’
植物若要正常生长’则需每天至少光照
h（保留整数）。
l24
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」第四章光台作用｝
詹哆答案与解析
［练习1］解析:过程@是光反应,发生在叶绿体内的类囊体薄膜上°
过程@是暗反应C3
的还原’发生在叶绿体基质中’ A正确;@为有氧呼吸的第＿＼第二阶段’发生
在细胞质基质和线粒体中,@为有氧呼吸第三阶段’发生在线粒体中’产生的
ATP最多》B错误;@为CO2的固定’不需要ATP和NADPH’@为C3还原’需要
能量和NADPH’ C错误;@为呼吸作用（有氧呼吸或无氧呼吸）的第一阶段’需要
酶的催化,O可为有氧呼吸第二阶段或为无氧呼吸第二阶段,产物是CO2、酒精
等》可能需要氧气的参与,但是肯定没有氧气产生’ D错误。
答案: A
［练习2］解析:在光合作用中’ CO2首先和C5结合生成C3 ’如果突然停止CO2的供应’
则C3的生成量减少’而其消耗量不变’因此短时间内C3的含量将会减少’或根
据口诀:光五碳三,因CO2减少,可快速判断C3将会减少。
答案: D
［练习3］解析:图中a～g分别代表光合色素、O2、ATP、ADP、NADPH（［H］）、NADP＋、
CO2’@～@分别代表水分的吸收、AIP的合成、水的光解CO2的固定C3的还
原、有机物的合成, A项正确, B项错误; l8O2
有氧呼吸第三阶段≥Hl8O
有氧呼吸第二阶段护C］8O2—哩铣（CHl8O）, C项正确;光合色素具有吸收｀传递和
转化光能的作用’ D项正确°
答案: B
125
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满分之路.代谢k
［练习4］解析:硝化细菌利用化学能合成有机物,吸收l4CO2合成l4C6H12O6, A正确;暗
反应包含CO2的固定、C3的还原’ ｜4C的转移途径为］4CO2→l4C3ˉ→（l4CH2O）
’
B正确;有氧呼吸H2l8O→Cl8（）2’光合作用Cl8O2
〉C6Hl2｜8O6’ C错误;有氧呼
吸l8O2→H2l8O, D正确。
答案: C
［练习5］解析: RuBP竣化酶催化上述反应即为CO2的固定’属于暗反应’其场所是叶绿体
基质, A正确;暗反应不需要光,有光和无光条件下都可进行’ B错误;实验中利
用l4C标记CO2并检测产物放射性强度,即采用同位素标记法’ C正确;单位时间
内产物生成量可代表酶对化学反应的催化效率’酶对化学反应的催化效率即可反
映酶活性’ D正确°
答案: B
［练习6］解析:类胡萝卜素主要吸收400～500nm波长的光’ A正确;据图可知’用450nm
波长的光比600nm波长的光更有利于提高光合作用强度’ B正确;由550nm波长
的光转为670nm波长的光后’色素吸收光能增强’光反应增强’ C3还原加快’叶
绿体中C3的量将减少’ C项错误;叶绿素主要吸收420～470nm波长的光’缺镁
时叶绿素合成减少’所以此波段的光的利用量显著减少’
I）正确°
答案: C
［练习7］解析:根据光合作用的过程可知,
a、b为光反应产生的ATP和［H］
, c为CO2。
若CO2降至极低水平’则暗反应中（〕3产生量降低’从而导致光反应产生的ATP
和［H］积累°
答案: B
［练习8］解析:镁是合成叶绿素的原料,缺镁培养液培养的植物叶绿素合成受阻’光反应
减弱’合成的［H］与ATP减少’从而使暗反应强度也降低°
答案: B
l26
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〗第四章光台作用｝
［练习9］解析:
（1）CO2浓度降低时’ C3合成速率降低而消耗继续’故C3的浓度降低’所
以物质A代表的是C3°
（2）在正常情况下’ 1molCO2与lmolC5结合形成2mol
C3’即C3的浓度是C5浓度的2倍°
CO2浓度迅速下降到0.003％后’ C5的产生
量不变∏消耗量减少,故C5的浓度升高°
（3）CO2浓度继续处于0.003％时’因
光反应产物［H］和ATp的积累而抑制光反应过程’引起暗反应中C5的浓度又逐渐
降低’而C3的浓度逐渐升高’在达到相对稳定时, C3的浓度仍是C5浓度的2倍°
（4）CO2浓度较低时’暗反应减弱’需要的［H］和ATP量减少,故CO2浓度为
0.003％时’在较低的光照强度时就能达到最大光合速率。
答案:
（l）C3
（2）暗反应速率在该环境中已达到稳定’即C3和C5的含量稳定’根据暗反应的
特点’此时C3的分子数是C5的2倍当CO2浓度突然降低时, C5的合成速率不
变’消耗速率却减慢,导致C5积累
（3）高
（4）低CO2浓度低时,暗反应的强度低’所需的ATP和［H］少
［练习l0］解析: （1）光反应为暗反应提供的物质是［H］和ATP,
由此可确定A是［H］
’
［H］是由水光解后经＿系列过程产生的’其作用主要是用于C3的还原。
（2）光反应
中’光能转换为活跃的化学能储存于A〔Ip等化合物中’ l4CO2的同化途径为｜4CO2→
l4C3—掺（l4CH2O）。
（3）（4）题干中已说明曲线a、b表示C3和C5的含量变化’
光照停止后’光反应停止［H］和ATP含量下降’ C3的还原减弱直至停止而
CO2的固定仍将进行’因此C3含量相对升高, C5含量相对下降’即a表示C3,
b表示C5°
答案:
（l）［H］
水在光下分解用于（】3的还原
（2）太阳光能
（CH2O）
（3）（〕3
CO2与C5结合形成C3 ,而（〕3不能被还原
（4）C5
C5与CO2结合形成C3 ’而C3不能被还原为C5
l27
—
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｜满分之路｀代谢‖
［练习l1］解析: 由图可分析,@是暗反应阶段;@是有氧呼吸第—阶段’@是有氧呼吸第
二阶段’@是光反应水的光解过程’@是催化三碳化合物还原过程’@是有氧呼
吸的第＿、二阶段’@是有氧呼吸的第三阶段,o是光反应阶段水光解产生氧气
的过程,@是有氧呼吸的第三阶段。
（l）C元素转移途径中’@过程是发生在光
合作用的暗反应阶段;@过程是有氧呼吸第二阶段’进行的场所是线粒体基质°
（2）分析题图可知’@过程是［H］进人有机物中》是光合作用的暗反应阶段’影
响暗反应的环境因素主要是二氧化碳浓度、温度°
（3）分析题图可知,o过程是水中的氧进人氧气中’是光合作用的光反应阶段’
影响光反应的主要环境因素是光照强度和温度。
（4）在植物体内,细胞分裂、物质吸收等生命活动所消耗的能量直接来自于呼吸
作用产生的ATP’对应@o◎@@过程。
答案: （1）暗线粒体基质
（2）二氧化碳浓度、温度
（3）光照强度
（4）@o@@@
［练习l2］解析: （1）Mg和N是组成叶绿素分子不可缺少的元素。
成熟的植物细胞内有大
型液泡’其中的液体通过渗透作用与外界溶液之间进行水分的交换。
（2）影‖问光合作用的内部因素是酶和叶绿素的含量等’本题中体现的是叶绿素的
含量。
（3）除实验研究的变量外’其他影响实验结果的因素都为无关变量’应加以
控制·
（4）设每天至少光照x小时。
光合作用制造的有机物多于呼吸作用消耗的有机物
时’植物才能积累有机物’才能正常生长’即l4.2x＞3.7×24,则x＞6.25352l
’
取整数最小值为7°
答案: （l）氮镁液泡
（2）土壤溶液浓度过高影晌植物吸水叶绿素的含
量高
（3）无关变量
（4）7
l28
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第五章光台‖乎吸综台计算类题
｜
内容忌读】
光合作用和细胞呼吸的相对强度计算是光合呼吸综合中最常见的—类题目,这类
题目通过提供题目信息考查呼吸强度、净光合作用强度和总光合作用强度三个量的相
互关系和计算,其基本原理较为简单’但在题目中往往有较为复杂的实际应用’本节
内容在理解概念的基础上’通过三个模型,即光照模型＼CO2模型及温度模型深人理解
和掌握各变量的相互关系及常见应用,掌握综合计算类解题方法。
因必备知识
~~~~~~~
~
~
~
~
-｀光台呼吸计算原理
l.基本概念
｀
／
线粒体
叶绿体
光合作用减呼
吸作用:有机
物的积累’即
净光合速率°
分解;单位时间内,
线粒体通过呼吸作用
分解的有机物的量’
是呼吸速率°
合成;单位时间内’
叶绿体通过光合作用
合成的有机物的量,
是总光合速率°
‖
＼
≥
总光合速率、净光合速率及呼吸速率图示
可
l29
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｜满分之路.代谢〖
（l）呼吸速率
@概念:—定温度下,单位质量的活细胞在单位时间内吸收O2或释放CO2
的量’表示的是植物细胞呼吸的强度°
在和光合作用＿起考虑时,＿般仅
考虑有氧呼吸,不考虑无氧呼吸。
@表述方式:呼吸速率仅与细胞呼吸有关,与光合作用无关,当题目描述的
变量仅涉及细胞呼吸时’即为呼吸速率。
在题目中’一般强调在黑暗条件
下’植物不进行光合作用’只进行呼吸作用’这时的气体变化即植物的呼
吸作用强度°
（2）总光合速率
@概念:植物单位叶面积单位时间光合作用实际吸收的CO2量或产生O2的
量’即叶绿体的真正光合作用强度,也称为真正光合速率。
@表述方式:总光合速率仅和光合作用有关’与呼吸作用无关’在题目表述
中,仅涉及光合作用时’指的即为总光合速率’例如:叶绿体／植物“固
定”CO2量;叶绿体／植物“产生”O2量;叶绿体／植物“产生、制造或合
成”葡萄糖的量,这些量仅与光合作用有关’即为总光合速率。
（3）净光合速率
@概念:植物单位叶面积单位时间光合作用测得叶片吸收CO2量或释放O2
量’亦等于总光合速率减去呼吸速率,也称为表观光合速率。
@表述方式:净光合速率既与光合作用有关’也与呼吸作用有关’当题目中
的变量涉及光合和呼吸的综合作用时’即为净光合速率°
例如:植物／叶
片“吸收”CO2量或实验容器内CO2的减少量’ CO2的吸收量为光合作用
固定量减去线粒体细胞呼吸释放量’故为净光合作用。
其他如植物／叶片
“释放”O2量或实验容器内O2的增加量;植物／叶片“积累”葡萄糖量或
植物中有机物增加量也是净光合作用速率°
130
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‖第五慧宠台呼吸综台计算类题｜
2.相互关系
（l）关系:总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率°
（2）解读:也可写成:净光合速率＝总光合速率ˉ呼吸速率;总光合速率即通过
光合作用合成的有机物的量,仅与光合作用有关;呼吸速率即通过细胞呼吸
消耗有机物的量;通过光合作用合成的有机物不能全部保留,其中—部分会
通过呼吸作用消耗’剩下的才是积累的有机物’即净光合速率’它既与光合
作用有关’也与细胞呼吸有关’等于光合作用和细胞呼吸的差值°
（3）表示方式
@氧气消耗:光合作用产氧量＝氧气释放量＋细胞呼吸耗氧量。
@CO2固定:光合作用固定CO2量＝CO2吸收量＋细胞呼吸释放C（）2量°
@有机物生成:光合作用葡萄糖产生量＝葡萄糖积累量＋细胞呼吸消耗葡萄
糖量。
3.应用
（1）研究净光合速率与植物生长的关系
@当净光合速率＞0时,植物积累有机物而生长°
@当净光合速率＝0时’植物不能生长’但可以生存。
@当净光合速率＜0时,植物不能生长,长时间处于此状态时’将会死亡。
（2）适宜的光照强度可以增加光合作用强度,从而增加产量,光照不足时产量降
低’因此阴天和夜晚可以适当补充光照。
l3］
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｛满分之路.代谢k
◎典例剖析
［例l］将绿色植物放在特定的实验装置内’研究温度对光合作用与呼吸作用的影‖问（其余的
实验条件都是理想的）’实验以植物对CO2的吸收量与释放量为指标°
实验结果如
下表所示’下列叙述正确的是
（
）
温度（°C）
光照ˉ「吸收C（）2（mg／h）
黑暗中释放CO2（mg／h）
5
10
l5
20
25
30
35
l。00
l.75
2.50
3。25
3.75
3.50
3.00
0。50
0。75
l。00
l.50
2.25
3.00
3.50
@昼夜不停地给予光照’在35°C条件下该植物能生长
@昼夜不停地给予光照,该植物生长的最适宜温度接近25°C
◎在30°C条件下与在35°C条件下相比’光合作用合成的有机物的速率不同
@每天交替进行12小时光照、12小时黑暗’温度均为在5。C条件下该植物不能生长
A.@@
B.@@
C.@@
D.@@
分析题目数据可知’光照下吸收CO2为净光合速率’表示在光下有机物积累的相对强
度’黑暗中释放CO2为呼吸速率’表示黑暗中有机物的消耗速率’两者之和为总光合
速率°
@30°C时植物的净光合速率为35mg／h’净光合速率大于零’因此昼夜不停地
光照植物能生长’正确;@昼夜不停地光照’该植物生长的最适温度为净光合作用速
率最大时的温度,故最适温度接近25°C’正确;@在30°C条件下与在35°C条件下相
比,光合作用合成有机物的速率＝净光合速率＋呼吸速率＝6.5mg／h’两者相等’错
误;@每天交替进行l2小时光照＼l2小时黑暗,温度均为5°C条件下植物净光合速率
大于呼吸速率’植物体能正常生长’错误°
答案: A
l32
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］第五慧光台呼吸综禽j十霹类题｝
［例2］将某种大小相同的绿色植物叶片在不同温度下分别暗处理lh’测其重量变化’立即
光照1h’再测其重量变化。
结果如下表’分析表中数据可判定
（
）
组别
温度（.C）
暗处理后质量变化（mg）
光照后与暗处理前质量变化（mg）
l
2
3
4
25
27
29
3l
-1
-2
-3
-l
＋3
＋3
＋3
＋］
A.光照的1h时间内’第4组合成葡萄糖总量为2mg
B.光照的1h时间内,第l、2、3组释放的氧气量相等
C.光照的1h时间内’四组光合作用强度均大于呼吸作用强度
D.呼吸酶的最适温度是29。C
从表中数据可知,光照1h’质量变化分别为4mg、5mg、6mg、2mg’可知光合速率均
大于呼吸速率’每组释放的氧气量均不相等’每组合成的葡萄糖总量分别为5mg、
7mg、9mg、3mg’ A、B项错误, C项正确;暗处理1h,其质量变化反映了呼吸作用强
度’可知四组温度中29。C是适官混度’但由于实验组别少’不能确定最适温度,D项错误。
答案: C
因必备知识
二＼光台呼吸计算模型
1.光照模型:光照强度对光合作用、呼吸作用强度的影响分析°
（l）曲线关系
CO2
吸收
「
』
‖
~
』
总
光
合
速
率
》
B
—＝
吸作用强度
133
／趣
C′
光照强度
C
净
光
合
速
率｜
｜
~
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｜满分之路.代谢〖
（2）曲线分析
＼
细胞状态
生理过程
嚼
光照强度为0’此时只进行细胞呼吸’ CO2
释放量表明此时的呼吸强度
A点
O2CO2
A点:只进行细胞‖乎吸
雹
光照强度增大,光合作用逐渐加强,
CO2
AB段
的释放量逐渐减少’此段细胞呼吸强度大
于光合作用强度
O2CO2
AB段:光合作用＜细胞呼吸
此时光合作用强度≡细胞呼吸强度’植物对
CO2的吸收和释放速率刚好相等,称为光补
B点
偿点
B点:光合作川＝细胞呼吸
O2
CO2
随着光照强度不断增大,光合作用不断加
强,到C点不再加强,称C点对应的光照强
度,即C′点为光饱和点
BC段
BC段:光合作用＞细胞‖乎吸
（3）应用
阳生植物的光补偿点和光饱和点比较高’阴生植物的光补偿点和光饱和点比
较低,如图所示。
间作套种时农作物的种类搭配,林带树种的配置’需要考
虑阳生植物和阴生植物相互搭配,合理利用光源。
CO2
吸收
C
／雁顾
C′
阴生植物
O
CO2
释放
光照强度
A呼吸作用强度
l34
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…光…吸综合计算类睡
析
剖
例
典
◎
［例3］植物的光合作用受CO2浓度温度与光照强度的影响。
如图为在一定CO2浓度和
适宜温度条件下’测定某植物叶片在不同光照条件下的光合作用速率°
下列有关说
法不正确的是
（
）
CO2吸收量
［（mgCO2／（I（）（）cm2叶小时）］
日
○
日
○
雨
］
］
归6
光照强度
A.在a点所示条件下’该植物的叶肉细胞内能够产生ATP的部位是线粒体
B.该植物叶片的呼吸速率是5mgCO2／（100cm2叶.小时）
C.在一昼夜中,将该植物叶片置于c点所示光照强度条件下11小时’其余时间置于
黑暗中’则每l00cm2叶片—昼夜中CO2的净吸收量为45mg
D.已知该植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25°C和30°C。
若将温度提高
到30。C的条件下（原光照强度和CO2浓度不变）’则图中b点将右移’ c点将下移
司
』
＿
析
解
●
由题图可知,在a点该植物只进行细胞呼吸,不进行光合作用’所以在a点所示条件
下’该植物的叶肉细胞内能够产生ATP的部位是细胞质基质和线粒体°
将该植物叶片
置于c点所示光照强度条件下11小时,每l00cm2叶片CO2的净吸收量为l0×ll＝
110（mg）;其余时间置于黑暗中’每l00cm2叶片CO2的释放量为5×13＝65（mg）’故
每100cm2叶片—昼夜中CO2的净吸收量为l10＿65＝45（mg）°
若将温度升高到
30°C’则细胞呼吸强度会增大’光合作用强度会减小’故b点将右移’ c点将下移。
答案:A
l35
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｜满分之路.代谢［
（
）
［例4］如图表示某植物细胞内进行的＿些生理过程’下列分析错误的是
O2↑｜CO2
~~｜0~~
回雨需司
｜
｜
｜
γ
八
｜
｜
｜
∑
○
℃
｜｜o1
O喻
CO
（细胞器o）
~~∧｜~~~
司卞同＝
O:
｜↓Co:
Ⅳ
Ⅲ
0
｜｜
A.细胞器@是叶绿体’细胞器@是线粒体
B.图I光合作用小于呼吸作用
（〕.若同—植物细胞在I ～Ⅳ状态下’Ⅳ中的CO2浓度最高
I）.置于光照条件下的为图I
、
Ⅱ和IⅡ’置于黑暗条件下的为图Ⅳ
~
~
·解析p
根据图示分析细胞器@是叶绿体’细胞器@是线粒体’都具有双层膜结构。
根据CO2
和O2的提供途径可以判断:
I表示光合作用大于呼吸作用’
Ⅱ表示光合作用小于呼吸
作用’Ⅲ表示光合作用等于呼吸作用’Ⅳ表示只发生呼吸作用°
据图分析可知’细胞
器@吸收CO2’释放O2’故为叶绿体,细胞器◎吸收O2释放CO2’故为线粒体,A正
确;图I细胞有CO2的净吸收’ O2的净释放’故光合作用大于呼吸作用’ B错误;若
同—植物细胞在I ～Ⅳ状态下’Ⅳ只进行呼吸作用,没有光合作用消耗CO2’此时CO2
的浓度最高’ C正确;光照下叶绿体会有气体交换’故置于光照条件下的为图I
～Ⅲ,
置于黑暗条件下的为图Ⅳ’ D正确。
答案: B
l36
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」第五壤光合／呼吸综台计算类题!
［例5］如图表示20°C时玉米光合速率与光照强度的关系’ SA、SB、Sc依次表示有关物质的
量的相对值,下列说法中不正确的是
（
）
了
≈
山
吸
收
量
○
∧
光照强度
A.SA十SB＋Sc表示光合作用总量
B.ScˉSA表示净光合作用量
C.光照强度从B点到I）点变化过程中’ C3逐渐减少
D.若提高CO2浓度’则B点左移
司
■
~
~析
＿
解
●
根据题意和图示分析可知:玉米在整个过程中都进行呼吸作用并且由于温度不变’
呼吸作用强度保持不变,因此可用SA＋SB表示呼吸作用消耗量。
从A点之后’光合
作用出现’并且随着光照强度的增强’光合作用合成的有机物不断增多;在B点时,
光合作用产生的有机物刚好等于呼吸作用消耗的有机物》因此图中的SA可表示B点之
前的光合作用量,也可表示呼吸作用消耗ˉ光合作用合成量;但是超过B点后’光合
作用大于呼吸作用’因此Sc就可以表示B点之后的有机物积累量°
SA＋SB表示呼吸作用消耗的总量’ SB＋Sc表示光合作用总量’ A错误;玉米光合作用
有机物净积累量＝光合作用总量-呼吸作用消耗量＝SB＋Sc—（SA＋SB）＝Sc—SA, B
正确;光照强度从B点到D点变化过程中’光反应逐渐增强’产生的［H］和ATp增
多’导致C3逐渐减少’ C正确;提高CO2浓度’光补偿点减小,则B点左移’ D
正确。
答案:A
l37
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｛满分之路.代谢］
［例6］如图为不同种植物的光补偿点和光饱利点的相对值（其他环境条件适宜）’下列叙述
正确的是
（
）
‖
∩
∩
◎
∩
γ
～
‖
β
β
斗
］
］
光
补
偿
点
相
对
值
光2000
嚼!600
占
柑l200
僧800
■■■
■
400
2（）
‖■■■■■■■■■■
（）
（）
植物Ⅲ
植物I
植物Ⅱ
植物Ⅱ
植物Ⅲ
植物I
A.植物I在光补偿点时’叶肉细胞不释放氧气
B.突然遮光处理’植物Ⅱ叶肉细胞中C3生成量减少
C.适当提高温度可以提高植物Ⅱ的光饱和点
D.最适宜在树林下套种的是植物Ⅲ
光的补偿点是植物光合作用速率与呼吸作用速率相等时所需要的光照强度’光的饱和
点是植物最大光合作用强度需要的最低光照强度;
由题图可以知道:三种植物光的补
偿点是植物I ＞植物Ⅲ＞植物Ⅱ’光的饱和点是植物Ⅲ＞植物I
＞植物Ⅱ。
植物I在
光补偿点时’整株植物光合速率等于呼吸速率,但其叶肉细胞光合速率大于呼吸速
率’向细胞外释放氧气’A错误;突然遮光处理’光反应将立即停止因此光反应产生
的ATP和［H］含量减少’抑制暗反应的进行,还原C3生成C5减少’随后CO2与C5结
合生成C3的量也减少, B正确;本实验数据是在适宜温度条件下测得’升高温度不利
于光合作用’故光饱和点应下降’ C错误;树林下光照强度较低’植物Ⅱ光补偿点和光
饱和点均较低’能利用较低光照强度生长』D错误。
答案: B
l38
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1第五章滤嗡呼级综合计算类题0
2.温度模型:温度对光合作用、呼吸作用强度的影响分析°
（l）曲线关系
单位时间内气体变化最
A
日
斗
〕
∑
｜
○
‖
∑
〕
斗
气
＝＝‖＝＝了＝-厂-～Y
,吸收量ˉ↑.ˉ岂
＝-‖＝＝丁＝＝厂＝司
＝＝‖＝＝q＝＝户＝＝
C｜
｜
E｜
＿
＿
＝
＝
≈
＝
‖
‖
司
‖
』
‖
‖
＝
‖
‖
司
丁
』
一
≡
一
′
～
、
＝
‖
‖
『
‖
‖
‖
‖
‖
●
广
‖
坚
厂
＝
＝
＝
｀
、
ˉ
‖
‖
广
‖
…
‖
呈
卜
三
里
坠
—
∏
—
＞
生
『
｜
司
刮
｜
一
｜
疗
百
｜
｜
≮
十
＋
｜
℃
上
＝
≈
＝
＝
≡
〃
‖
～
＝
‖
‖
飞
‖
巴
‖
‖
＝
‖
‖
广
‖
巴
～
＝
＝
＝
＿
～
＝
＝
＝
＝
‖
‖
十
‖
▲
』
‖
＝
‖
‖
丁
‖
▲
~
~
~
~
~
~
~
~
（。C）
40
60
（2）曲线分析
含义
图示
CO2吸收量表示净光合速率变化
实线
曲线分析
CO2产生量表示呼吸速率变化
虚线
某温度下CO2吸收量表示净光合作用强度
m
某温度下CO2产生量表示呼吸作用强度
数量分析
n
l≡净光合作用强度＋呼吸作用强度＝总光合作用强度
｜
l最大’表示光合作用最强点,其温度为光合作用最适温度
A
n最大’表示细胞呼吸最强点’其温度为细胞呼吸最适温度
B
净光合速率为零,表示光补偿点,此时光合作用强度等于
呼吸作用强度
关键点
分析
C
l为（）’表示光合作用停止’细胞仅进行细胞呼吸
I）
光合作用、呼吸作用均为零,表示细胞因温度过高导致死亡
｜0
l39
~
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‖满分之路·代谢［
（3）模型变形
ˉˉˉ光照下CO2的吸收量
∑
川
山
的
吸
收
量
与
释
放
量
吧
（
—黑暗下CO2的释放量
40（）
30（）
200
100｜
』—
o■l‖ ｜百‖］」p瘟霞丁U
此图和上图没有本质区别’仅把C（）2产生量变为数值相同的黑暗下（〕O2的释
放量’同时由负值变为正值’其实质不变’虚线表示净光合速率’实线表示
呼吸速率,某温度下两值之和为总光合速率。
◎典例剖析
［例7］如图表示在适宜的光照、CO2浓度等条件下’某植物在不同温度下的净光合作用速
率和呼吸作用速率曲线°
下列有关说法中错误的是
（
）
日
斗
〕
∑
‖
可
←
山
吸
收
量
~
~
~
~
--‖--丁--厂-司
＝-‖≡＝4-＝尸-引
＝＝＝＝丁＝＝厂＝司
＝＝‖＝＝→＝＝卜＝岂
（）
＝
～
＝
‖
‖
下
』
巳
‖
‖
‖
‖
厂
‖
仁
～
＝
~~
‖
卜
十
‖
」
‖
‖
＝
‖
‖
丁
‖
儿
＝下≤
＝｜＝＝刮＝＝十＝＝』＝＝司＝
、,
‖
～
＝巳＝＝｜＝＝■.～＝儿--‖--ˉ』-
‖
凹
ˉˉˉˉˉˉ-ˉˉ上已＞｜ˉˉˉˉ
｜＼
‖
‖
＼‖
＝厂＝＝‖＝＝可＝＝丁＝＝‖＝＝∏＝
‖＼
＝仁＝＝■＝＝』＝＝上＝＝l＝-山-
20
箕
＝-l＝
（
］
∑
〕
↓
旬
丁
←
山
产
生
量
40温度（°C）60
A.与光合作用相比,与呼吸作用有关酶的适宜温度更高
B.在40°C之前’总光合作用速率大于呼吸作用速率
（〕.温度在30。C时’总光合作用速率和净光合作用速率最大
I）.当温度大于40°C时’该植物不再进行光合作用
140
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』第五章究嗡呼吸综台计算类题｝
习
』
析
解
●
…
｛
由图可知’光合作用的最适温度约30°C’呼吸作用的最适温度约40。C, A正确; 40°C
以前,净光合作用速率大于0’即总光合作用速率大于呼吸作用速率’ B正确; 30。C
时’总光合作用速率为8’净光合作用速率为5’比其他温度时的速率大, C正确;温
度大于40°C时’植物进行光合作用’但小于呼吸作用’D错误。
答案:D
［例8］取某种植物生长状态＿致的新鲜叶片’用打孔器打出若干圆片’平均分成四组各置
于相同的密闭装置内,在其他条件相同且适宜的情况下,分别置于四种不同的温度
下（tl＜t2＜t3＜t4）°
测得光照相同时间后各装置内O2的增加值及黑暗条件下各装
置内O2的消耗值’结果如图所示。
下列相关叙述错误的是
（
）
□光下O2增加值□黑暗中O2消耗值
, ˉ＝＝＝-ˉˉˉˉ--ˉˉˉˉ「ˉ-lˉˉˉˉˉˉ
｜4。0
‖
○
β
‖
∩
’
～
∩
〖
β
斗
∑
团
旦
狸
逞
削
过
旷
~~~
~~~~~~
~
~~~
~
~
~
‖
~
~
「门
β
●
勺
△
~~
~~
‖
｜
O
t3
t4温度
tl
t2
A.在实验温度范围内’呼吸作用强度随着温度的升高而升高
B.在四种温度下,植物在t3温度时光合作用生成O2总量最多
（〕. t4温度下,将装置置于光下8h后’再置于黑暗中8h,结果装置内（）2总量不变
D.光下叶肉细胞中O2浓度最高的场所是叶绿体的类囊体上
l4l
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』满分之路, 代谢l
分析题图,黑暗下植物只进行呼吸作用,黑暗下O2的消耗值可表示呼吸速率。
光照
下’植物同时进行光合作用和呼吸作用’光照下O2的增加值可表示净光合速率°
光
合作用生成O2速率为真正光合作用速率’应为净光合速率（如光下O2释放速率）与呼
吸作用速率（如黑暗中叶消耗O2速率）之和°
综上可知:
由表格显示’ t1＜t2＜t3＜t4’在实验的温度范围内’随着温度的升高,黑暗下O2的消
耗值越来越多,呼吸作用强度增强’A正确;植物在t3温度时光合作用生成O2总量约
为8.0＋l2.5＝20.5mg／h’在t4温度下光合作用生成的O2最多,约为12.0＋l2.0＝
24.0mg／h’ B错误;表格显示’ t4温度下,光照下O2的增加值＝黑暗下O2的消耗
值’将装置置于光下8｝I后’再置于黑暗中8h’结果装置内O2总量不变’ C正确;叶
绿体的类囊体上进行光合作用光反应产生O2’因此光下叶肉细胞中O2浓度最高的场
所是叶绿体的类囊体上’ D正确。
答案: B
［例9］（20l7 .北京）某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如图。
据此,对该植物生理
特性理解错误的是
（
）
吕
＾
吻
。
曰
尸
闰
＝
～
它
≈
岿
虱
≡
~
喇
涅
国
广
◎
◎
／
／
（
l0
（）
25
45温度（°C）
曰
＾
吻
°
剧
口
泪
＝
～
◎
尸
■
≈
～
ˉ
~
咽
导
雪
庐
○
○
＝
吻
·
门
口
诌
～
≥
◎
■
≤
二
~
喇
档
醚
尸
○
○
温度（。C）
ˉ｜0
0
｜0
20
3（）
4（）
50
60
A.呼吸作用的最适温度比光合作用的高
B.净光合作用的最适温度约为25。C
（〕.在0～25°C范围内’温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大
D适合该植物生长的温度范围是l0～50°C
l42
~
净光合
l
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』第五章
光台呼吸综台计算类题｝
由图可知’呼吸作用的最适温度为50。C左右’总光合作用的最适温度为30°C左右’ A
正确;由题图可知’植物体在25°C时’净光合速率最高’说明该温度为净光合作用的
最适温度’ B正确;在0～25。C范围内’光合作用的增大速率大于呼吸作用’说明温度
变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大, C正确;由图可知,超过45°C’净光合速
率为负值,没有有机物的积累’不适合生长, D错误。
答案: D
3.CO2模型: CO2浓度对光合作用、呼吸作用强度的影响分析°
（l）曲线关系
凸
‖
｜
‖
｜
｜
｜
‖
吸
收
山
光
合
作
用
强
度
／厂
O
放
出
CO,／0
度
CO2浓
O
A′
B′CO2浓度
图2
图l
（2）曲线分析:两图均为CO2对光合作用影响曲线,其中图1和光合作用影响曲
线相似’图2考虑到CO2浓度过低时’光合作用往往不能正常进行,所以A′
点才开始进行光合作用。
（3）关键点分析
光合速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度,即CO2补偿点
A点
进行光合作用所需CO2的最低浓度
＼′点
CO2饱和点!即继续增加CO2的浓度′光合速率不再增加
B和B′点
在＿定范围内,光合速率随CO2浓度增加而增大
AB段和A′B′段
l43
~
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［满分之路.代谢［
析
剖
例
典
◎
【
［例10］在适宜温度水分和＿定的光照强度下’甲、乙两种植物叶片的CO2净吸收速率与
CO2浓度的关系如图所示’下列说法正确的是
（
）
~
斜
涸
经
曹
壶
庐
○
○
甲
乙
》＝＝
｜P
~
~
~
~
~
~
~
~
~
~
b
O
a
c
CO,浓度
~
A.CO2浓度大于a时’甲才能进行光合作用
B.CO2浓度为b时’
甲乙总光合作用强度相等
C.适当增加光照强度, c点将右移
D.限制P点CO2净吸收速率的因素是温度和光照强度
·解折］
据图分析: CO2净吸收速率＝光合作用吸收的CO2总量-呼吸作用释放的CO2量’因
此CO2净吸收速率＝净光合速率’并从曲线中看出,当CO2浓度达到＿定值以后’光
合作用强度就达到了CO2饱和点°
a点时表明甲植物的净光合速率为0’此时光合作用强度等于呼吸作用强度,A错误;
CO2浓度为b时’甲乙两植物的净光合作用强度相等’
由于不知道两植物的呼吸作用
强度’因此不能比较总光合作用强度, B错误; c点时’ （〕O2浓度不再是限制光合作用
的主要因素’因此此时适当增加光照强度可提高光合作用强度’因此c点将右移’ C正
确;图中曲线是在最适温度条件下测定的,所以限制p点CO2净吸收速率的因素是光
照强度, D错误°
答案: C
l44
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』第五章光台砰吸综台计篱类题｝
［例l1］如图为某植物净光合速率的变化趋势示意图。
据图分析,正确的是
（
）
俯
溺
躯
媚
舞
Ⅲ
∩
＝m
~Oa
b
CO,浓度
c
A.a点为中光强时的（】（）2补偿点
B.c点为高光强时的CO2饱和点
C.b点时,光合速率的限制因素只有光照强度
I）.不同光照强度时,呼吸速率相同
CO2浓度为a时’对应的是高光强下曲线A’净光合速率为0,光合速率＝呼吸速率＝m;
CO2浓度在a～b之间时’曲线A、B、C表示了净光合速率随CO2浓度的增高而增高。
CO2浓度为c时’曲线B、C已达到了CO2的饱和点,如果增加CO2浓度,曲线B和C
所表示的净光合速率将不变。
由图可知:中光强时的CO2补偿点在a～b之间,A错误;由图可知, c点时’高光强
还未达到最大光合速率’且c点为低光强时的CO2饱和点’ B错误; b点时’三种光强
下的植物体都未达到最大光合速率,故光合速率的限制因素主要是光照强度’
（〕错误;
由图可知:不同光照强度时’呼吸速率都为m’ D正确°
答案: D
■
l45
~
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「满分之路.代谢［
［例l2］在＿定实验条件下’测得某植物光合作用速率与光照强度之间的关系＼呼吸作用与
O2浓度之间的关系及光合作用速率、呼吸速率与温度之间的关系如图所示’对该
图解释正确的是
（
）
CO2的吸收量（mol／h）
Ca（CO2浓度0.03％）
｀CO’吸收或释放相对量
~
气体文换的相对量
c（O2吸收量）
0°8
（）6
（）4
（）。2
O
ˉ02
ˉ0。4
ˉ06
ˉ（）8
真正光合速率
日
斗
〕
气
垄
］
／
l
0.5
B
吸速率
‖乎
《
l
2
3
4
5
6
光照强度（千勒兑斯）
0
5
l0
｜5
20
25
（）
5
l（）l5202530354（）温度（·C）
O’％浓度
图乙
图丙
图甲
A.影响图甲中曲线上的A点上下移动的主要外界因素是光照强度
B.图乙中的数据需在适宜光照条件下测量
C.图丙中,若大棚内的温度始终处于37.5°C的恒温,每日光照12h’植物体干重将
减少
D.用大棚种植该蔬菜时’
白天应控制光照为C点对应的光照强度,温度为35。C
最佳
可
乙
折
解●
图甲中’ A点为无光照时CO2的吸收量’即没有光照时呼吸作用的强度。
影响图甲中
曲线上的A点上下移动的主要外界因素是温度’光照强度没有影响’故A错误°
图乙
测的是不同O2浓度下CO2的释放量和O2的吸收量’即在不同O2浓度下呼吸作用的方
式（有氧呼吸还是无氧呼吸）,所以不能在光照下进行’否则光合作用吸收CO2、释放
O2,影响结果’故B错误。
图丙中’若大棚内温度始终处于37.5°C的恒温此交点处
真光合速率＝呼吸速率’净光合速率为0’每日光照l2h,有机物的积累为0,而黑暗
12h只能进行呼吸作用消耗有机物,因此植物干重将减少’故C正确°
大棚蔬菜在种
植时’白天应在较大光照强度下’
以增强光合作用,因此白天应控制光照为C点对应
的光照强度。
温度应在真正光合速率和呼吸速率的差值最大时’即图丙中的25。C时最
佳’故D错误°
答案: C
146
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』第五章光合呼吸综合计算类题｝
［例l3］研究小组为大面积提高蔬菜固定CO2的能力’用长势相同的黄瓜秧苗进行分组实
验’在人工控制气候的实验大棚中栽培’测定净光合速率结果如表所示:
净光合速率
［｜」mol／（m2
. s）
］
相对气孔开度
（％）H
（〕O2浓度
田间持水量
95％（正常）
大气CO2浓度
（400‖mol／moL）
l9。60
10（）
75％（干旱）
l6。90
65
95％（正常）
高CO2浓度
（800‖mol／moL）
84
20.63
75％（干旱）
14.73
46
（1）据表分析,对黄瓜秧苗净光合速率影响较大的环境因素是
（2）从光反应的产物来看’干旱可能导致叶肉细胞中的
◎
含量减少’直接
影响暗反应中
速率。
（3）分析相对气孔开度与净光合速率之间的关系可知’干早造成净光合速率降低的
原因是
°
（4）增施氮肥有利于叶绿素分子合成的主要原因是
◎
（l）据表分析可知’相同CO2浓度不同田间持水量时’净光合速率下降最为明显;而相
同田间持水量,不同二氧化碳浓度时,净光合速率下降不明显,所以对黄瓜秧苗净光
合速率影‖问较大的环境因素是田间持水量°
（2）从光反应的产物来看,干旱可能导致叶肉细胞中水的光解减少’使得［H］和ATP含
量减少’直接影响暗反应中的C3的还原过程°
（3）据表分析’干旱时气孔开度降低明显,导致CO2供应减少影响光合作用。
（4）氮元素是构成叶绿素分子的重要组成成分’所以增施氮肥有利于叶绿素分子合成°
答案:
（1）田间持水量（或水分）
（2）［H］（或NADPH）和ATP
C3的还原
（3）干旱造成气孔开度降低,气孔关闭, CO2吸收减少
（4）氮元素是构成叶绿素分子的重要组成成分
■
l47
~
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回必备知识
~
三｀物质相对质量转化
光合作用和有氧呼吸的物质转化关系
‘偷H哩0‘十602＋6＂圃O畏冀肾6CO2十l2Hp0
光合作用和有氧呼吸的物质关系图
光合作用的定量反应方程式和细胞有氧呼吸反应方程式在物质上刚好是可逆
的’但因为两者反应条件等不同’并非可逆反应’而其物质之间的关系’可以用
于物质相对量推理°
析
剖
例
典
◎
［例14］设某密闭玻璃容器中有绿色植物’在给予适宜光照的情况下’ l小时释放O232mg’
计算这1小时中’葡萄糖的积累量°
无论是光合作用,还是细胞呼吸O2和葡萄糖的对应关系都是每6molO2对应lmol葡
萄糖’则可通过此关系直接推算32gO2对应的葡萄糖的量’设葡萄糖质量为X’计算
过程如下图所示:
6CO2＋l2H2O
180
6×32
X
32g
算得X＝30g
答案: 30g
l48
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』第五慧澎禽呼吸综禽计算类题｝
（例15］某研究小组在富含CO2的海水和自然海水中’分别于不同光照强度下测定绿藻类植
物的净光合作用速率（其他各项实验条件均为最适条件）’实验所得结果如图所示。
请回答下列问题:
净光合作用速率［CO2mmol／（mjh）］
A
】
∩
β
β
斗
】
◎
α
叫
］
］
云富含CO2的海水
L＝」
~
~
~
~
卜＝岂
自然海水
丁--＝
丁＝＝＝
司
‖
司
‖~
~
「
‖
厂
‖
度
强
召
Ⅷ
盯
‖
‖
小
临
＝
）
β
］
〗
｜
＝
‖
』
川
斗
＝
＝
‖
□
‖
＝
‖
上
■
≡
～
‖
‖
＝
‖
」
∩
Ⅷ
＿
＝
川
巴
‖
［
~
~
β
ˉ
ˉ
】
‖
＝
‖
上
~
~
β
＿
＝
~
~
川
区
‖
坚
~
~
狞
（klx）
（1）在海水中生活的绿藻类植物固定CO2的场所是
’ A点叶绿体吸收的
CO2来自
B点限制绿藻类植物光合作用速率的因素是
◎
（2）分析图示’ CO2浓度升高后’绿藻类植物的光饱和点增大’其原因是CO2浓度
升高加快了暗反应过程对光反应产物
的利用’从而促进光反应地进
行,使植物能吸收更多的光能’绿藻类植物吸收的光能在类囊体上转化为
（3）在富含CO2的海水中,光照处理14h（平均光照强度大于8klx）’黑暗处理
10h’则每立方米的水体中’该绿藻类植物经过—昼夜积累的有机物的质量为
g（有机物以葡萄糖的数量计算）。
■
l49
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满分之路.代谢【
.解析〕
由题意和题图可知’该实验的自变量是光照强度和CO2浓度’因变量是净光合作用速
率,因此实验的目的是探究CO2浓度、光照强度对净光合作用速率的影响’由题图可
知’富含CO2的海水中’光的补偿点是2klx’饱和点是8klx,光照饱和时的净光合作
用速率是12mmol／（m3 .h）
’ 自然海水中’光的补偿点是2.8klx左右’饱和点是7klx
左右,光照饱和时的净光合速率是6mmol／（m3 .b）,两种CO2浓度条件下呼吸作用强
度相同’都是4mmol／（m3
. b）;实际光合作用强度＝净光合作用强度＋呼吸作用
强度。
（1）绿藻是真核生物,固定CO2的场所是叶绿体基质; A点光合作用强度大于呼吸作用
强度’叶绿体吸收的CO2是表示实际光合作用强度’即等于净光合作用强度加呼吸作
用强度,因此叶绿体吸收的CO2来自线粒体和外界环境; B点是自然海水中光照强度
未达到饱和时的点’在同—光照强度下’ CO2浓度升高’净光合作用速率增大’在同＿
CO2浓度下’光照增强’净光合作用速率增大’因此限制该点光合作用强度的因素是
CO2浓度＼光照强度°
（2）光反应是水的光解过程’产生O2、
［H］、ATP,
［H］、ATP被暗反应利用’ CO2浓
度升高后’暗反应加快’增强了对［H］、ATP的利用’从而促进光反应’使植物能吸收
更多的光能°
绿藻类植物的类囊体膜上含有吸收转化光能的色素’将吸收的光能转变
成活跃的化学能’储存在ATP中°
（3）由题图曲线可知,在富含CO2的海水中,光照强度不低于8klx’净光合作用强度是
12’光照处理14h（平均光照强度大于8klx）,黑暗处理l0h,则每立方米的水体中,
CO2的吸收量是12×14-4×10＝128mmol’积累有机物的质量用葡萄糖表示是
（l28mmol÷6）×l80＝3840mg＝3.84g°
答案: （l）叶绿体基质线粒体和外界环境光照强度和CO2浓度
（2）［H］和ATPATP中活跃的化学能
（3）3.84
l5（）
~
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』第五霞笼台呼吸综台计算类题!
ˉ＜强化练习
［练习l］如图表示在不同光照强度（其他外界条件恒定）下’某植物氧气的释放速率。
据此
计算:该植物在2000lx（勒克斯）的光照强度下’每小时光合作用所制造的氧气量
（毫升）是
（
）
■
∏
皿
’
‖
响
氧
气
释
放
速
率
一
毫
升
～
小
时
～
｜
×
］
（
召
№
日
小
光
）
（
○
‖
∑
）
A. l7
（〕23
B. 1l
I）.条件不足无法判断
［练习2］如图为—定条件下测得的典型阳生植物和阴生植物在不同的光照强度下CO2吸收
（释放）量的曲线,下列有关说法不正确的是
（
）
】
山
吸
收
量
】
四
释
放
量
A.@代表典型的阳生植物’@代表典型的阴生植物
B.a1和a2表示植物在黑暗中细胞呼吸放出CO2的量
（〕.b1和b2表示光合作用吸收CO2的量等于细胞呼吸放出CO2的量时的光照强度
D.光照强度大于c时’典型的阴生植物比典型的阳生植物CO2的吸收量大
l5l
~~
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‘满分之路.代谢‖
［练习3］以测定植物在黑暗中C（）2的释放量和光照下CO2的吸收量为指标’研究温度对绿
色植物光合作用与呼吸作用的影‖问’结果记录如表所示。
下列有关分析中正确
的是
（
）
四
Ⅱ
组别
~~~
~
~
35
气
」
勺
△
30
温度（
。（〕）
l5
20
黑暗中CO2的释放量（mg／h）
〗
~
巾
〕
3.0
l.8
l.5
‖0
｜
光照下CO2的吸收量（mg／h）
勺
▲
句
〕
3.4
3.8
勺
〕
勺
〕
2。5
A.该植物在25°C条件下,光合作用制造的有机物最多
B.在35。C条件下’该植物实际光合作用速率与呼吸作用速率相等
C.在l5°C条件下’该植物的净光合作用速率为l.5mg／h
D.光照相同时间’ 35°C时光合作用制造的有机物总量与30。C时相等
［练习4］如图表示在某温度下光照强度对植物光合作用的影响。
下列有关叙述正确
）
（
的是
∑
四
吸
收
量
~
b
O
CO2
释
放
量
—＝-ˉ--→
a光照强度
~~~
｜
／
n
~~~~~~~
■
尸
■
~
~~~
~
A.m点之前植物细胞没有光合作用但—直进行呼吸作用
B.其他条件不变’提高温度后m点可能左移也可能右移
C.n点之后植物吸收CO2量不再增加只与叶绿体中酶数量有关
D光照强度为n时,该植物从环境中吸收的CO2总量可用“a＋b,’表示
l52
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』第五章
光台呼吸综台计霹题］
［练习5］如图表示的是光照强度与光合作用强度之间关系的曲线’该曲线是通过实测＿片
叶子在不同光照条件下CO2吸收和释放的情况’能代表叶肉细胞中发生的情况与
曲线中Ap段（不包括A、P两点）相符的＿项是
（
）
CO,
CO,
CO,
↑
↑
｜
CO,
〃
A
B
C
D
［练习6］某植物的光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25。C和30°C’如图为该植
25°C环境中光合作用强度随光照强度变化的坐标图°
下列叙述正确的是（
如图为该植物处于
）
O2
吸
收N｜
量
O2
（）
释N2
放
量
—
光照强度
A.若将温度从25。C提高到30°C时’
a、d点在纵轴方向上均上移
B.b点时植物才开始进行光合作用
（〕.a点时叶肉细胞的生理活动只受温度的影响
D.c点时该植物的O2产生量为N1ˉN2
p
l53
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‖满分之路｀代谢｝
［练习7］某科研小组进行了不同苯酚浓度（mg／L）溶液处理对垂柳叶片净光合速率影响的实
验（如图所示）°
下列说法正确的是
（
）
净
光
合
速
率
了
β
日
斗
］
∑
］
∩
］
A.随苯酚溶液浓度的增加’垂柳叶片净光合速率降低’光饱和点升高
B.在苯酚作用下’植物对光能的敏感性及利用能力下降
C.由实验可知’影响植物光合速率的环境因素有光照强度CO2浓度和温度
D.若苯酚影响气孔开放,则相同光照强度下提升苯酚溶液浓度’瞬间叶肉细胞内
C;的含量下降
［练习8］如图为某植物细胞部分结构示意图》据图分析’下列叙述中正确的是
（
）
Aa＼b箭头表示的是O2进出细胞的过程
B.e、f箭头表示的是CO2进出细胞的过程
C.以Cl8O2作原料进行光合作用’在较强光照下’测得含l8O的呼吸作用产物的
主要去问是图中的d
D以Hl8O作原料进行光合作用’在较强呼吸作用下’测得含l8O的光合作用产物
的主要去向是图中的b
l54
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「第五慧光台呼吸综台计算类题｝
［练习9］科研人员研究了南瓜幼苗在适宜光照条件下光合作用速率和呼吸作用速率随温度
的变化关系’结果如图,其中曲线@为从外界吸收的CO2量’@为线粒体消耗的
O2量。
以下叙述错误的是
（
）
｛
＝
＂
＂
＂
＂
＂
○
日
斗
〕
∑
』
坦
滨
窍
喇
嘿
延
筒
咽
经
舀
霉
兰
旷
C
D
卢
／@
尸
′
尸
／″′A
5
l0
l5
2（）
25
3（）
温度（°C）
A.限制CD段真正光合速率的外界因素主要是温度和CO2浓度
BA点时叶肉细胞中发生的生理过程肯定有光合作用和有氧呼吸
（〕.0～l0°C时南瓜幼苗有机物减少’ 10～30。C时有机物增加
I）.若适当增加CO2浓度’曲线的交点B可能出现在低于l0°C时
［练习l0］某科研小组探究温度对某种植物的光合作用与细胞呼吸的影响’结果如图所示
（测定的放氧和耗氧速率为指标）。
下列分析正确的是
（
）
放氧／耗氧速率［mg／（gh）］
ˉˉ一光照下放氧速率
—呼吸耗氧速率′′ˉ｜＼
′
‖
｀
′〃
‖
＼
』
‖
2。0
l。5
l0
0。5
0。0
ˉ0.5
5
l0l5202530354045温度（°C）
A.5°C呼吸耗氧速率接近于0是由于低温破坏了酶的空间结构
B.光照下测定放氧速率时,光照强度是无关变量’应保持一致
C.40°C时光合速率等于呼吸速率
D两条曲线是放在相同日话官环境下测量获得的
▲
一
155
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代谢［
满分之路.
［练习ll］有人测定了甲、乙两种植物的叶片在不同温度条件下的真光合速率’并与3（）。C
时测定的数据比较,结果如下图所示°
下列叙述错误的是
（
）
辩胖艘灌震（蹦）
｜
l00％
50％
0
温度（°C）
35
40
45
5（）
5560
A.温度超过40。（〕时甲的CO2固定速率下降
B.温度为55°C时乙不能积累有机物
C.温度约为47°（〕时甲不再进行光合作用
D植物甲比乙更能耐受高温环境
图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为A、
B、C＼D时’单位时间内CO2释
放量和O2产生总量的变化°
图乙表示蓝藻光合速率与光照强度的关系’下列说
法正确的是
（
）
［练习12］
』CO2的释放量或O2产生总量
四O2产生总量
□CO2的释放量
CO2的吸收量
G
l0
8
6
4
2
＝
／
／
／
／
／
／
／
／
／
／
／
／
／
ˉ
／
／
／
／
／
／
／
／
／
／
度
‖;
CO2的释放量
OA
C
D光照强度
｜目
甲
乙
A.图甲中’光照强度为B时’光合速率等于呼吸速率
B.图甲中’光照强度为D时’单位时间内细胞从周围吸收2个单位的C（）2
C.图乙中’当光照强度为X时’细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体
和叶绿体
D.图乙中’限制E、F、G点光合作用速率的因素主要是光照强度
l56
＼
甲
＼
‖
l
｀
0 乙
｀
｀
｀
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』第五麓
光台呼吸综台计算类题｝
图l为25·C环境中甲、乙两种植物在不同光照强度下CO2吸收量的变化曲线,
图2表示在一定光照强度下温度对图1中—种植物CO2吸收量和释放量的影响情
况［单位:mg／（m2 .h）
］
°
请回答:
［练习13）
CO2的吸收量或释放量
≡～
广
‖
｀
CO,吸收量
▲
勺
〕
勺
≡
］
∩
〕
斗
〕
∑
］
○
‖
巳
光照下CO2的吸收量
黑暗中CO2的释放量
′B
C
D光照强度（~
l0
20
30
温度（°C）
图2
klx）
图l
（1）在图1的B点时’植物细胞中可以产生ATP的细胞器有
（2）光照强度大于C点时,甲的光合速率大于乙’导致这种差异的主要影响因素
包括
°
光照强度大于D点时’两种植物胞间CO2
浓度均远低于空气中CO2浓度’其原因是
（3）图2中温度从25°C上升到30。C的整个过程中’植物体内有机物的量会
（填“增加”
“不变”
“减少”或“无法判断”
）。
图2中植物为图1
中的
（填“甲”或“乙”
）,原因是
◎
［练习14］如图是某植物净光合速率受光质与CO2浓度影响的曲线（不考虑光质对呼吸作用
的影响）°
回答下列问题:
日
∑
日
］
日
‖
日
］
日
~
~
~
勺
▲
］
‖
‖
］
斋
·
剐
曰
≡
◎
曰
三
钳
遇
躯
采
舞
光
光
光
白
红
黄
＋
→
—
500
l
（）0（）
l 500 20（）｛
l（）（）
00
O2浓度（↓lL／L）
l57
~
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｜满分之路,代谢］
（1）该实验的自变量是
°
在黄光、CO2浓度为300mL／L的条件下’该
植物细胞内能合成ATP的细胞器是
。
若用绿光替代黄光进行实
验’则所得曲线应位于原曲线之下’原因是
（2）根据图示的研究结果’为提高温室中农作物的产量,你的建议是
◎
（3）若在白光、CO2浓度为l500‖L／L的条件下,给某植株浇灌Hl8O,＿段时间
后,该植株体内含l8O的化合物可能有H2O、
（至少写
出两种）等°
［练习15］为探究光照强度对不同植物幼苗光合作用能力的影响,某研究小组将生长状况相
同的不同植物的幼苗分成A、B两组’分别栽种在温度适宜,其他条件均相同的
环境中’测定结果如图所示。
请回答下列问题:
-←A组
ˉ兴B组
ˉ放氧速率［‖molO2／（m2.s）］
25
20
］5
l0
5
0
ˉ5
ˉ］0 少勺
503007 5（）｜50（）30007500
光照强度（lX）
（l）A组幼苗光合作用强度等于呼吸作用强度时的光照强度为
时叶绿体中ATP的移动方向是
lx’此
◎
（2）若在光照强度为300lx的条件下培养这两组幼苗’则这两组幼苗的真正光合
速率（总光合速率）是
（填“相等”或“不相等” ）的’理由是
◎
（3）由图可知,
主要是
当光照强度为3000lx时’限制A组幼苗光合作用强度的环境因素
’若此时突然中断光照,叶绿体中C3的含量将
◎
l58
~
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』第五霞粥台呼吸综台计算类题,
如图甲为某作物CO2吸收量和光照强度的关系曲线’图乙为该作物的非绿色器官
在氧浓度为a、
b、
c、d时’ CO2释放量和O2吸收量的关系图’请回答下列有关
细胞代谢的问题:
［练习l6］
25
~
气体交换值
d
∩
＝
＝
〕
∩
气
＝
∩
√
日
’
～
割
』
·
』
∑
四
吸
收
量
＝
曰
◎
二
曰
尸
兰
□CO2释放量
■O,吸收量
~~~~~~~~~~~~
l0
~
C
乒＿＿＿＿-
a
‖
5
‖
0
a
b
c
d氧浓度（％）
乙
2（）（）
40（）
6（）0
800
光照强度（lx）
甲
（1）图甲曲线中’当光照强度为b点时』叶肉细胞中产生ATP的场所有
当光照强度为800lx时,光合作用过程中CO2的总吸收量为
‖mol／（m2
. s）’大棚种植蔬菜时’ 白天应控制光照为图甲中的
（填“a”
“b”
“c”或“d” ）点最为理想°
（2）在图乙中a、
b＼
c＼d四种浓度中’最适合该器官储藏的氧浓度是
若细胞呼吸的底物是葡萄糖’则在氧浓度为b时’有氧呼吸消耗葡萄糖的量
是无氧呼吸消耗葡萄糖的量的
倍°
l59
~
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｜满分之路.代谢l
ˉ.?答案与解析
［练习l］解析:根据分析当光照强度达到2α川lx时’氧气的释放量达到最大值l7毫升／小时,
当光照强度为0时’植物只进行呼吸作用,氧气的消耗量为6毫升／小时°
根据
净光合作用速率＝真正光合作用速率ˉ呼吸作用速率’可知每小时光合作用所产
生的氧气量为l7＋6＝23毫升°
答案: C
［练习2］解析:据图分析: al和a2表示两种植物的呼吸作用强度’ b1和b2表示两种植物
的光补偿点,@表示阳生植物’@表示阴生植物,A正确; al和a2表示两种植物
的呼吸作用强度’即植物在黑暗中细胞呼吸放出CO2的量’ B正确; b1和b2表示
两种植物的光补偿点,即光合作用吸收CO2的量等于细胞呼吸放出CO2的量,
C正确;光照强度大于c时’典型的阳生植物比典型的阴生植物CO2的吸收量
大, D错误。
答案: D
［练习3］解析:分析题图:光照下吸收CO2数值表示净光合作用速率》黑暗中释放CO2表
示呼吸作用速率。
然后,比较表格中的数字’根据数据的变化特点可以得出呼吸
作用速率随着温度的升高而增强’而净光合速率随着温度的不断升高出现先增强
后下降的趋势, 25°C达到最大值。
当温度为25°C时净光合作用速率为3.8mg／h’呼吸作用消耗速率为1.8mg／h’所
以实际光合作用速率为3.8＋l.8＝5.6mg／h,而在30°C时依据公式可得实际光合
作用速率为3.4＋3.0＝6.4mg／h’ A错误;在35°C条件下,该植物实际光合作用
速率为3.2＋3.2＝6.4mg／h’而呼吸作用速率为3.2mg／h’ B错误;在15。C条件
下’该植物的净光合作用速率等于光照下CO2的吸收量’为2.5mg／h, C错误;
光照相同时间, 30°C时光合作用制造的有机物总量与35°C时分别为（3.4＋3.0）和
（3.2＋3.2）,都是6.4mg／h’ D正确。
答案: D
l60
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』第五章光合呼吸综台计霹类题｝
［练习4］解析:据图示分析’ a表示植物的呼吸作用速率’ b表示植物的净光合作用速率°
n点之后植物吸收CO2的量不再增加’其内部因素为叶绿体中酶的数量和活性’
以及色素的含量;环境因素为CO2浓度、温度等。
光照强度为m时植物的光合
作用强度＝‖乎吸作用强度,没有有机物的积累。
m点之前植物细胞—直进行呼吸
作用’光合作用也在不断加强’ A错误;m为光的补偿点,其大小与植物呼吸作
用强度有关’温度会影‖问光合作用的强度’ B正确; n点之后植物吸收CO2的量
不再增加,其内部因素为叶绿体中酶的数量和活性’以及色素的含量’ C错误;
光照强度为n时’该植物吸收的CO2总量可用“a＋b”表示, D错误。
答案: B
［练习5］解析:图表示光照强度与光合作用强度之间的关系曲线,A点光照强度为0,只进
行呼吸作用,其产生的CO2只能释放到细胞外;AP段之间’光合作用小于呼吸作
用’因此呼吸作用产生的CO2有两个去路:释放到细胞外和供叶绿体利用; P点
为光补偿点,此时光合作用等于呼吸作用’线粒体和叶绿体的气体交换达到平
衡; P点以后’光合作用大于呼吸作用叶绿体CO2除了来自线粒体’还来自细
胞外°
在AP段（不包括A、p两点）’应为呼吸作用大于光合作用, A选项中’线粒体
产生的CO2除了供给叶绿体利用’多余的释放到细胞外’表示呼吸作用大于光合
作用,对应图中AP段,A正确。
答案: A
［练习6］解析:根据题意和图示分析可知:图示为某植物处于25°C环境中光合作用强度随
光照强度变化的坐标图°
a点时’植物只进行呼吸作用’因此Nl代表呼吸作用
速率; ab段表示光合作用速率小于呼吸作用速率; b点时’光合作用速率等于呼
吸作用速率; bd段’光合作用速率大于呼吸作用速率。
如果温度从25°C提高到30°C’呼吸作用速率加快,所以a点上移,光合作用酶的
活性降低’所以光合作用速率降低’要完成对呼吸作用的补偿需要较强的光照’
b点右移’光饱和点下降, d点上移’ A正确; a点以后随光照的增加光合作用逐
渐加强’ b点是光补偿点,光合作用速率等于呼吸作用速率’ B错误; a点时叶肉
16］
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｜满分之路.代谢［
细胞只进行呼吸作用’而呼吸作用除了受温度影响’还受O2浓度等因素的影响,
C错误; c点时O2的产生量即是总光合作用速率＝呼吸作用速率＋净光合作用速
率＝Nl＋N2, D错误。
答案:A
［练习7］解析:据图分析:图示曲线表示不同苯酚浓度溶液处理对垂柳叶片净光合速率的
影响’随苯酚溶液浓度的增加,垂柳叶片净光合速率降低。
光照强度主要影‖问光
合作用过程中的光反应阶段’光照增强’光反应产生的ATP和［H］会增多’从而
促进暗反应;温度主要通过影响光合作用过程中酶的活性进而影响光合作用强
度; CO2参与暗反应阶段。
随苯酚溶液浓度的增加’垂柳叶片净光合速率降低’光饱和点降低, A错误;在
苯酚作用下’植物对光能的敏感性及利用能力下降’ B正确;
由实验可知’影响
植物光合速率的环境因素有光照强度’而图中没有出现CO2浓度和温度的变化’
故不能说明影响植物光合速率的环境因素有CO2浓度和温度’ C错误;若苯酚影
晌气孔开放’则相同光照强度下提升苯酚溶液浓度光合速率降低’暗反应CO2
的固定减弱’故瞬间叶肉细胞内C5的含量增加’ D错误。
答案: B
［练习8］解析:本题综合考查光合作用和细胞呼吸的生理过程。
其中A是叶绿体’ B是线
粒体, a是CO2’ b是O2’ c是O2’ d是CO2’ e是O2’ f是CO2;
关于元素的去向:
（l）光合作用:
↓
O’＋l2H,O
叶绿体＞C6H｜2O6＋6O2＋6H2O
光
↑
｜
6C
（2）呼吸作用
｜
酶
C6Hl2O6＋6O2＋6H2O
＞6CO,＋l2H2O
↑
l62
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光台呼吸综合计算类题｝
『第五章
a表示CO2的进人’ b表示O2出细胞, A错误; e表示O2进人细胞’ f表示CO2
出细胞, B错误;以Cl8O2作原料进行光合作用’ l8O出现在葡萄糖中,而呼吸作
用中的葡萄糖中的l8O出现在CO2中’ d表示呼吸作用产生的CO2’ C正确;以
Hl8O作原料进行光合作用’ l8O出现在O2中’在较强呼吸作用下,测得含l8O的
光合作用产物的主要去向是图中的c, D错误°
答案: C
［练习9］解析:植物从空气中吸收的CO2的量为净光合作用的量’呼吸作用O2的消耗量是
呼吸作用的量’ A点从空气中吸收的CO2量为0,光合作用等于呼吸作用,光合作
用产生的O2完全被呼吸作用吸收’随着温度的升高’光合作用和呼吸作用都逐渐
增强’大于5°C后净光合作用大于0,即光合作用大于呼吸作用’实际光合作用等
于净光合作用加呼吸作用°
分析题图曲线可知’ CD段真正光合速率增强,限制真正光合作用的外界因素主要
是温度和CO2浓度, A正确; A点时植物从空气中吸收的CO2的量为0’表示此
时光合作用速率等于呼吸作用速率’ B正确; 0～5。C时南瓜幼苗有机物减少, 5～
30°C时有机物增加’ C错误;适当增加CO2浓度,光合作用增强’曲线的交点B
可能出现在低于10。C时’ D正确°
答案: C
［练习l0］解析:分析题图:图中虚线表示光照下的放氧速率,该速率表示的是净光合速
率;虚线表示呼吸耗氧速率’该速率可在黑暗条件下进行测定°
低温条件下只能使酶的活性下降’但不会使酶的活性丧失,即低温不会破坏酶的
空间结构’ A错误;光照下测定放氧速率时,实验的自变量为温度,光照强度是
无关变量’应保持＿致’ B正确;据分析可知’虚线表示净光合速率’ 40°C时,
净光合速率等于呼吸速率’即此时光合速率是‖乎吸速率的两倍’ C错误;虚线需
要放在适宜的光照条件下进行测定’而实线需要在黑暗条件下测定’ D错误。
答案: B
l63
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［练习］l］解析:分析题图:图中甲乙植物的光合速率在—定温度范围内都会随温度的升高
而降低’但是甲植物在40。C就开始降低,到47°C左右就消失为0;
『∏乙植物在
50°C时才开始降低’ 55°C左右消失为0。
温度超过40。C时’酶的活性下降’导致甲的CO2固定速率下降’ A正确;植物
乙的光合速率在55。C左右消失为0’即此条件下不能进行光合作用’不能积累有
机物’ B正确;
甲在47°C左右时消失为0,代表此时不再进行光合作用’ C正
确;植物甲光合速率在40°C就开始降低’而植物乙光合速率在50。C才开始降
低,所以植物乙比甲更耐高温, D错误°
答案: D
［练习l2］解析:分析图甲可知’光照强度为B时’ CO2释放量和（）2产生总量相等,都为
3单位’细胞呼吸释放的CO2首先供应叶绿体进行光合作用’剩余部分释放到外
界’说明此时细胞呼吸速率大于光合作用速率’ A项错误;光照强度为D时’水
稻叶肉细胞光合作用速率大于细胞呼吸速率’光照强度为A时’ C（）2释放量即为
细胞呼吸速率’则光照强度为D时, O2产生总量为8单位’需要消耗的CO2也
为8单位’所以单位时间内需从外界吸收CO2为2单位’ B项正确;图乙中所示
生物为蓝藻,蓝藻不含线粒体和叶绿体, C项错误;图乙中,限制G点光合作用
速率的因素不是光照强度可能是C（）2浓度及温度等’
I）项错误°
答案: B
［练习l3］解析:分析题图:图1表示25。C环境中甲、乙两种植物在不同光照强度下CO2
吸收量的变化曲线。
A点表示乙植物的光补偿点’ B点表示甲植物的光补偿
点’ C点表示乙植物的光饱和点。
图2中虚线表示光照下CO2的吸收量’应理
解为净光合作用速率’光照下CO2的消耗量才能代表总光合作用速率°
图中实
线表示黑暗中CO2的释放量’即呼吸作用速率。
164
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］第五霞光台呼吸综贪计算类题｝
（1）在图1的B点时’植物细胞可以同时进行光合作用和‖乎吸作用’因此植物细
胞中可以产生ATP的细胞器有叶绿体和线粒体。
（2）光照强度大于C点时’乙植物达到了光饱和点,导致其光合作用强度不再增
加的主要因素是光合色素的含量和酶的活性（温度）和含量°
光照强度大于
D点时’两种植物光合作用都较强’消耗胞间CO2的速率较快’导致两种植
物胞间CO2浓度均远低于空气中CO2浓度°
（3）图2中当环境温度从25°C上升到30。C的整个过程中’净光合作用速率大于呼吸作
用速率’故植物体内有机物的量会增加;图2中25。C下该植物的呼吸作用CO2释
放量为2mg／（m2 .h）’而图l中甲植物在光照强度为0klx时’曲线与纵轴的交
点表示呼吸作用CO2的释放量,也为2mg／（m2 .h）’因此图2植物对应图1
中的甲.
答案:
（1）线粒体和叶绿体
（2）光合色素的含量酶的活性和含量植物光合作用较强’消耗胞间CO2的速
率较快
（3）增加甲图2中25。C下该植物的呼吸作用CO2释放量为2mg／（m2 .h）
’
而图1中甲植物在光照强度为0klx时’曲线与纵轴的交点表示呼吸作用CO2
的释放量’也为2mg／（m2 .h）
b
［练习l4］解析:分析题图’图中的自变量为光质（白光、红光和黄光）和CO2浓度,因变量
为净光合速率;随看CO2浓度的增加,三种光质条件下的净光合速率都增加’其
中白光最好,黄光最差。
（l）根据以上分析可知’该实验的自变量是光质和CO2浓度;在黄光、CO2浓度
为300‖L／L的条件下’植物可以同时进行光合作用和呼吸作用’因此细胞内
合成ATP的细胞器有叶绿体和线粒体;若用绿光替代黄光进行实验,由于植
物吸收绿光最少’因此光合速率最差’而呼吸速率不变’因此净光合速率会
降低’所得曲线位于原曲线之下。
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｛满分之路.代谢〖
（2）根据图中三条曲线之间的差异和每＿条曲线的走势可知,采用自然光照（白
光）＼适当增加CO2浓度可以提高温室中农作物的产量°
（3）在白光、CO2浓度为1500队L／L的条件下’植物净光合速率大于0,即光合速
率大于呼吸速率。若给某植株浇灌Hl8O,该H2O参与光反应和有氧呼吸第
二阶段’会产生含l8O的O2和CO2;含l8O的CO2参与暗反应’会产生含l8O
的葡萄糖;含l8O的葡萄糖参与有氧呼吸第一阶段,会产生含l8O的丙酮酸°
答案: （l）光质和CO2浓度线粒体和叶绿体叶绿素吸收绿光比黄光少’光合
作用更弱’呼吸速率不变’所以净光合速率会降低
（2）采用自然光照（白光）、适当增加CO2浓度
（3）O2＼CO2＼葡萄糖、丙酮酸
』
［练习l5］解析:分析题图:曲线纵坐标所示的放氧速率反映的是植物光合作用产生的O2
量与呼吸作用吸收的O2量的差值即表示的是净光合速率（或净光合作用强
度）’当光照强度为0时则表示呼吸速率。
（1）A组幼苗光合作用强度等于呼吸作用强度时其净光合速率为0,此时对应的
光照强度为150lx’
由于叶绿体中光反应产生的ATP只能用于暗反应’故此
时叶绿体中ATP的移动方向是由类囊体薄膜移向叶绿体基质。
（2）由图可知:当光照强度为300lx时,A、B组幼苗的净光合速率相等’但二者
的呼吸速率不相等’而真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率’故两者总光
合速率不相等。
（3）当光照强度为3000lx时’ A组幼苗的放氧速率不再随光照强度的增加而增
加’说明光照强度不再是限制因素,所以限制A组幼苗光合作用强度的环境
因素主要是CO2浓度°
此时若突然中断光照,则光反应停止,不再产生［H］
和ATP’使得C3的还原过程受阻’而CO2的固定仍在进行’仍在悄耗C5
,
所以叶绿体中C5的含量将减少, C3含量将增加。
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』第五霞蹈禽呼吸综禽计霹萎题］
答案:
（l）l50
由类襄体薄膜移向叶绿体基质
（2）不相等真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率’当光照强度为300lx时’
A、B组幼苗的净光合速率相等’但二者的呼吸速率不相等
（3）CO2浓度增加
［练习］6］解析:分析图甲’表示不同光照强度对净光合速率影响的曲线图。
当光照强度
为a点时’叶肉细胞只能进行呼吸作用;当光照强度为b点时’光合作用速率＝
呼吸作用速率;当光照强度为d点时,表示光合作用速率最大时的最小光照强
度°
分析图乙,表示不同氧浓度条件下进行的呼吸作用不同’判断呼吸作用方
式主要根据产生的CO2和消耗O2的量的比例°
氧浓度为a时,只进行无氧呼
吸’氧浓度为d,只进行有氧呼吸°
（1）当光照强度为b点时,光合作用强度＝呼吸作用强度,叶肉细胞中产生ATP
的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体°
当光照强度为800lx时,光合作用
过程中CO2的总吸收量为18＋5＝23从mol／（m2
. s）,当大棚种植蔬菜时’白
天应控制光照为图甲中的d点》因为此时净光合速率最大°
（2）在图乙中c浓度下’ CO2释放量最少’有机物的消耗最少’故在图乙a、
b、
c、d四种浓度中’最适合该器官储藏的氧浓度是c。
图乙中在氧浓度为b
时,有氧呼吸O2消耗量为3’则消耗葡萄糖的量为0.5,无氧呼吸释放CO2
的量为8ˉ3＝5,则消耗葡萄糖的量为2.5』因此有氧呼吸消耗葡萄糖的量为
无氧呼吸消耗葡萄糖的量的0ˉ2倍。
答案: （1）细胞质基质、线粒体＼叶绿体（类囊体薄膜上）
23
d
（2）c
0.2
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第六章光台‖乎吸实验类题
内容导读0
生物是—门实验性学科,在高考考试大纲中’也较多的体现了对实验理解和设计
能力的要求’所以实验类题是目前生物高考中出现频率最高的＿类题°
在酶的相关内
容中’ 已经介绍了酶实验的相关内容在光合呼吸部分’也较多的出现关于光合呼吸
的实验探究,在本节内容中’我们将详细介绍三类常考实验:探究实验科学史实验
和教材实验’并通过＿些常见套路如液滴类套路＼半叶法、黑白瓶套路等’熟悉常见
的命题方式和解题思路,解决这类较为复杂的问题。
回必备知识
~~~~~~
~
—｀探究类实验
所谓的探究性实验,指的是题目通过新的实验设计,提供新的信息,让学生
在深人理解题目内容的基础上’应用代谢相关知识解决题目,这类题目难度往往
很大’在理解题目或应用知识中都需要较强的逻辑思维能力,这里我们举三个常见
的命题模型’通过套路分析’掌握解题方法’在其他题目中举一反三’迅速解决°
l.液滴类问题
模型一:有氧呼吸和无氧呼吸液滴模型
（1）模型图示
红色液滴
红色液滴
管
管
细刻度管
NaOH
溶液
清水-
小玻璃管
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酵母菌lj
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葡萄糖
装置＿
装置二
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满分遂路代谢｝
（2）模型分析
@图示为—密封小瓶’有酵母菌及其培养液,可进行有氧呼吸或无氧呼吸,
酵母菌也可替换为乳酸菌、动物、绿色植物等’但不同生物呼吸产物和对
应条件有差异°
@酵母有氧呼吸吸收O2’产生CO2’ 由第三章口诀“有氧一六六”可知:吸收
O2量等于释放C（）2量。
酵母菌无氧呼吸不吸收O2’直接释放C（）2。
@红色液滴可以移动’其移动方问和距离代表气体变化量°
@这一组对照实验中’装置—中的NaOH溶液可以吸收CO2’所以引起装置
一液滴移动的原因是O2含量的改变,在装置二中’清水不影‖阿任何气
体’所以引起装置二液滴移动的原因是CO2和O2的综合变化°
◎由于环境因素和其他因素会影响液滴移动,例如温度变化、酵母菌污染
等’此实验还需要设置空白对照试验,用等量的杀死的酵母菌进行相同的
操作。
若空白对照组液滴不移动’则实验组实验结果准确’若对照组的
液滴移动’则实验组的液滴移动需要做相应矫正。
（3）常规思路
移动原因
有氧呼吸消耗O2’产生的CO2被吸收’装置中气体量减少
有氧呼吸消耗O2’产生等量CO2’装置中气体量不变
酒精发酵不消耗O2,产生的CO2被吸收’装置中气体量不变
酒精发酵不消耗O2,但产生CO2,装置中气体量增多
有氧呼吸消耗O2,产生的（〕O2被吸收’酒精发酵产
生的CO2被吸收’装置中气体量减少
呼吸方式｜对应装置｜移动方向
左移
装置一
只进行有
氧呼吸
不移动
装置二
不移动
装置一
只进行酒
精发酵
右移
装置二
有氧呼吸
和酒精发
酵同时
进行
装置＿
左移
右移
装置二
装置＿
不移动
只进行乳
酸发酵
无气体的产生与消耗,装置中气体量不变
不移动
装置二
l70
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露涂麓粥台呼吸裳验类镶｝
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（4）口诀和套路
解题口诀:清水看无氧’强碱看有氧’乳酸看不出｜
@清水看无氧:
当装置为清水时’有氧呼吸吸收O2量等于释放CO2量,此
时液滴不移动,因此清水装置看不出有氧呼吸是否进行;无氧呼吸不消耗
O2但释放CO2’导致装置二中液滴右移’且移动距离和无氧呼吸强度呈正
相关,因此清水看无氧·
@强碱看有氧:当装置为强碱时,可吸收体系中的CO2’ CO2不影响液滴移
动,因此无氧呼吸不吸收O2 ,且释放的CO2被吸收’体系中的气体体积不
改变’看不出是否进行了无氧呼吸;但有氧呼吸吸收了O2’同时释放的
CO2被强碱吸收’最终O2减少,体系体积减小,导致装置＿中液滴左
移’左移大小代表有氧呼吸强度,因此强碱看有氧。
@乳酸看不出:产生乳酸的无氧呼吸,如乳酸菌’既不吸收O2,也不释放
CO2’体系体积不变,液滴不移动,因此看不出其是否进行乳酸发酵。
（5）口诀应用
@直接应用:清水瓶液滴移动时必然发生无氧呼吸’强碱瓶发生液滴移动时必
然发生有氧呼吸,这个结论可以帮助我们迅速解决大部分液滴移动类题目°
@计算应用:清水瓶液滴移动代表无氧呼吸产生CO2的相对量,设为X,通
过第三章口诀“无氧＿二二”可知’其无氧呼吸消耗葡萄糖量为X／2’强
碱瓶移动代表有氧呼吸消耗的O2的相对值设为Y’通过第三章口诀“有
氧＿六六”可知’其有氧呼吸悄耗葡萄糖的量为Y／6;故有氧呼吸和无氧
呼吸的比值为: Y／6:X／2’这种方式可以快速计算有氧呼吸和无氧呼吸的
相对强度。
l7l
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C典例剖析
［例1］下图为探究酵母菌进行细胞呼吸类型的装置图’下列现象中能说明酵母菌既进行有
氧呼吸’同时又进行无氧呼吸的是（
）
红色液滴
红色液滴
细刻度管
细刻度管
NaOH
溶液
青水-
（
~~
酵母菌与
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葡萄糖溶》夜
装置二
装置—
A.装置—中液滴左移,装置二中液滴不移动
B.装置—中液滴不移动,装置二中液滴右移
C.装置＿中液滴左移,装置二中液滴右移
D装置＿中液滴右移,装置二中液滴左移
应用口诀:清水看无氧’强碱看有氧’乳酸看不出°
可直接推知装置—（含有NaOH
溶液）的对应液滴体现有氧呼吸的强度;装置二（含有清水）对应液滴体现无氧呼吸的强
度’在既有有氧呼吸又有无氧呼吸的情况下’两个液滴均会移动°
答案:
C
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』第獭章潞台呼吸实验类题｝
［例2］某生物兴趣小组利用图示装置（橡皮塞上的弯管为带有红色液
滴的刻度玻璃管）,探究酵母菌的细胞呼吸类型。
（l）如果想得到实验结论’还必须同时设置对照实验’请问对
照实验装置（假设该装置编号为Ⅱ）如何设计?
酵母菌
］0％NaOH
培养液溶液
装置I
◎
（2）请预测与结论相符合的现象,并填写表
装置中红色液滴的移动现象
序号
结论
装置I
装置Ⅱ
a.左移
只进行有氧呼吸
b
l
c.不移动
只进行无氧呼吸
d
勺
凸
既进行有氧呼吸’又进行无氧呼吸
f
勺
〕
e
（3）若装置I的液滴左移l8mm’而装置Ⅱ右移12mm’则酵母菌无氧呼吸消耗葡萄
糖的量是有氧呼吸的
倍。
｝9解忻＿0
（1）根据口诀装置I仅能测定有氧呼吸’还需要清水测定无氧呼吸’对照实验装置Ⅱ除
用等量清水代替NaOH溶液外,其他设计与装置I相同°
（2）若只进行有氧呼吸’吸收的氧气量与释放的二氧化碳量相同,且水不会影响气体的
体积,因此装置Ⅱ中液滴不移动;若只进行无氧呼吸,不吸收氧气只释放二氧化碳,且
水不影响气体的体积’即气体总量增加’因此装置Ⅱ中液滴右移;若同时进行有氧呼吸
和无氧呼吸,有氧呼吸吸收的氧气量与释放的二氧化碳量相同,无氧呼吸不吸收氧气但
释放二氧化碳’装置I中二氧化碳被NaOH吸收’装置Ⅱ中水对气体体积没有影响’
因此装置I中液滴左移’装置Ⅱ中液滴右移。
当然这里利用口诀解题速度会更快。
（3）装置I左移l8mm代表有氧呼吸消耗氧气量为18mm,根据口诀“有氧一六六”
,
对应有氧呼吸消耗葡萄糖相对量为3,装置Ⅱ右移l2mm’代表无氧呼吸产生二氧化碳
量为12mm,根据口诀“无氧一二二” ’无氧呼吸消耗葡萄糖相对量为6’可知无氧呼
吸消耗葡萄糖量为有氧呼吸的2倍°
答案:
（l）装置Ⅱ除用等量清水代替NaOH溶液外’其他设计与装置I相同
（2）b.不移动d.右移e.左移f.右移
（3）2
｀
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…之路.代翻〖
模型二:有氧呼吸和光合作用液滴模型
（l）模型图示
红色液滴
红色液滴
官
÷墨j瞻
NaHCO
溶液
光＝二
＝＝-＝→
溶液ˉ
-小玻璃管
~
ˉ尤光
装置＿
装置二
（2）模型分析
@装置一中:
a.提供的NaHCO3溶液也被称为“CO2缓冲液” ’既能吸收
CO2’也能释放CO2’在植物吸收或释放CO2时’保持气体中〔］O2浓度维持
不变’此时弓｜起气体体积改变的是O2浓度;
b.O2浓度与光合作用和细胞呼吸的相对强度有关’当光合作用强度大于细胞
呼吸强度时’即净光合作用强度＞0’ O2增加’图示液滴右移;
当光合作用
强度小于细胞呼吸强度时’即净光合作用强度＜0’
O2减少’
图示液滴左
移;当光合作用强度等于细胞呼吸强度时’即净光合作用强度＝0, O2不
变’图示液滴不动;
c.以上分析中,液滴移动距离代表的即是光合作用和细胞呼吸相对强度。
@装置二中’在黑暗条件下’植物只能进行细胞呼吸’
因NaOH溶液吸收
CO2’导致液滴移动的是O2的减少量,因此其代表的是有氧呼吸强度。
◎注意此模型考虑光合作用,＿般只与有氧呼吸作比较’通常不考虑无氧呼吸
的情况。
l74
~~~
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…光合呼吸实验类题｝
（3）常规思路梳理
对应装置移动方向
移动原因
相对强度
净光合作用速率＞0’ O2增加’图示液滴右移
光合作用速
率大于呼吸
作用速率
装置＿
右移
有氧呼吸消耗O2,产生的C（）2被吸收』装置中气
体量减少
左移
装置二
光合作用速率等于细胞呼吸速率’即净光合作用
速率＝0’ O2不变
光合作用速
率等于呼吸
作用速率
装置＿
不移动
有氧呼吸消耗O2’产生的C（）2被吸收’装置中气
体量减少
装置二
左移
净光合作用速率＜0, O2减少,图示液滴左移
光合作用速
率小于呼吸
作用速率
装置＿
左移
有氧呼吸消耗O2’产生的（〕O2被吸收’装置中气
体量减少
装置二
左移
（4）口诀和套路
解题口诀; NaHCO3看净光合’强碱看有氧｜
@NaHCO3看净光合:当装置为NaHCO3时’ CO2浓度保持不变’可通过液
滴移动看出氧气变化量,而此氧气变化量即为净光合作用相对强度。
@强碱看有氧:同之前分析’强碱可吸收体系中的CO2’有氧呼吸吸收了
O2’最终O2减少,体系气体体积减小,导致液滴左移,左移大小代表有
氧呼吸强度,因此强碱看有氧。
（5）口诀应用
@直接应用:利用口诀的对应关系可以迅速看出实验对象的光合呼吸状态,
大大简化解题过程°
@计算应用:设强碱瓶液滴左移距离为X’根据有氧呼吸过程口诀:
“有氧
六六”可知实验对象有氧呼吸消耗葡萄糖量为X／6’设NaHCO3瓶液滴
右移距离为Y’可知净光合作用对应的有机物积累量为Y／6’设总光合作
用有机物产生量为Z,可通过呼吸作用消耗葡萄糖量和净光合作用有机物
积累量求出总光合作用有机物产生量为:
Z＝X／6＋Y／6。
l75
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◎典例剖析
［例3］如图是某生物兴趣小组探究不同条件下光合作用和呼吸作用过程中气体产生情况的
实验示意图’装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度在恒定水平。
下列
几种实验结果（给予相同的环境条件）’你觉得不可能出现的是（
）
位置X
位置X
~0
V
水滴毛细管
-玻璃瓶
＿小烧杯
ˉ碳酸氢钠溶
k滴毛细管
—玻璃瓶
-小烧杯
｜
＝
目
绿色
植物
液
液
＝~
甲
乙
A.甲＼乙装置水滴都左移
B.甲、乙装置水滴都右移
C.甲装置水滴不动,乙装置水滴左移
I）.甲装置水滴右移’乙装置水滴左移
｝旦解析吕
根据口诀“NaHCO3看（净）光合”
,
当净光合作用强度大于零时,液滴右移;净光合
作用强度小于零时,液滴左移;净光合作用强度等于零时’液滴不移动°
因此甲装置
三种移动方问不能确定’但青蛙不能进行光合作用只能进行呼吸作用’因此只有O2减
少’气体体积不会增加’乙装置液滴只能左移不能右移。
答案:
B
l76
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」第六章光台呼吸实验类题｝
｜例4）某转基因作物有很强的光合作用能力°
某中学生物兴趣小组在暑假开展了对该转基
因作物光合作用强度测试的研究课题’设计了如图所示装置°
请你利用这些装置完
成光合作用强度的测试实验’并分析回答有关问题:
∧-［
A为开关
B为玻璃钟罩
C为转基因作物
D为烧杯
E为红墨水滴
F为直尺
实验药品:
NaHCO3或NaO∏
溶液
E
F
■｜
巳
℃
基
转
物
的
作
~
D
甲装置
乙装置
（l）先测定植物的呼吸作用强度’方法步骤如下:
@甲、乙两装置的D中都放人
’乙装置作为对照。
@将甲、乙装置的玻璃钟罩进行
境中。
处理,放在温度等相同且适宜的环
@30分钟后分别记录甲、乙两装置中红墨水滴移动的方向和距离°
（2）测定植物的净光合作用强度’方法步骤如下:
@甲、乙两装置的D中放人
@把甲、乙装置放在
◎
@30分钟后分别记录甲、乙两装置中红墨水滴移动的方向和距离。
（3）实验进行3（）分钟后’记录的甲、乙装置中红墨水滴移动情况如下表
实验30分钟后红墨水滴移动情况
（
“左”或“右” ）移L5cm
甲装置
测定植物呼
吸作用强度
右移0.5cm
乙装置
甲装置
（填“左”或“石” ）移45cm
测定植物净光
合作用强度
右移（）.5cm
乙装置
（4）假设红墨水滴每移动lcm’植物体内的葡萄糖增加或减少lg’那么该植物的呼
吸作用速率是
g／h;
白天光照15l1’＿昼夜葡萄糖的积累量是
g
（不考虑昼夜温差的影响）。
l77
~
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‖满分之路.代谢【
（l）要测光合作用强度必须先测呼吸作用强度’在测呼吸作用强度时—定要将实验装置
置于黑暗条件下’使植物只进行呼吸作用。
用NaOH溶液除去玻璃钟罩内的CO2’植
物呼吸作用消耗一定量O2,释放等量CO2’而CO2被NaOH溶液吸收’根据玻璃钟罩
内O2体积的减少量即可测呼吸作用强度°
（2）净光合作用强度的测试实验要满足光合作用的条件:充足的光照、＿定浓度的CO2
（由NaHCO3溶液提供）。
光合作用过程中消耗＿定量CO2,释放等量O2,而CO2由
NaHCO3溶液提供’因此,玻璃钟罩内气体体积的变化只受O2释放量的影响,而不受
CO2气体减少量的影‖问°
所以甲、乙两装置D中放人等量NaHCO3溶液,乙装置作为
对照组。
（3）根据以上装置可得,在测定呼吸作用速率时,装置中气体变化量主要是O2的消耗
量’因此甲装置中液滴左移;在测定净光合速率时,
由于CO2维持相对稳定’气体变
化主要是光合作用O2的净释放量,因此液滴右移。
（4）对照乙装置中红墨水滴右移是环境因素（如温度变化等）对实验影响的结果’实验
甲装置同样也受环境因素的影响,因此’植物呼吸作用消耗O2量等于玻璃钟罩内O2
体积的改变量,即1.5＋0.5＝2（g／半小时）;根据净光合作用的测定值是4.5-0.5＝
4（g／半小时）
,
白天光照15小时的净光合作用量是（4×2）
×］5＝l20（g）’—昼夜葡
萄糖的积累量是l5小时光合作用实际量减去24小时呼吸作用消耗量,等同于l5小时
的净光合作用量减去9小时的呼吸作用消耗量,即8×l5ˉ4×9＝84（g）。
答案:
（l）@等量的NaOH溶液@遮光
（2）@等量的NaHCO3溶液’乙装置作对照组@充足光照等相同且适宜的环境中
（3）左右
（4）4
84
总结:液滴移动类的口诀可总结如下:
｜清水看无氧》强碱看有氧, Na∏CO3看净光合’乳酸看不出｜
牢记口诀’理解内涵’可以迅速解决此类相关问题。
l78
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「第六潭光台呼吸实验类题｝
［例5］以测定的CO2吸收量与释放量为指标’研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸
的影晌’结果如图甲所示。
下列分析正确的是（
）
Aˉˉˉ光照下（〕O2吸收量
B—黑暗下CO2释放量
斗
］
∑
］
～
氰
旦
Ⅷ
趋
哄
师
咽
罢
舀
罩
◎
○
0.6mL
（）.2mL
位置X
岿
00
×
）
∩
（
∩
∩
针筒
细管
光三
→
绿色
植物
—玻璃瓶
-小烧杯
NaHCO］
溶液
00
嚣
（〕
＝→一
温度
l0
20
3（）
。C）
（
甲
乙
A.光照相同时间’在20°C条件下植物积累的有机物的量最多
B.光照相同时间’ 35°C时光合作用制造的有机物的量与30。C相等
C.如果该植物原重Xkg’置于暗处4h后重（Xˉl）kg’然后光照4h后重（X＋2）kg,则
总光合速率为3／4kg
. hˉl
D.若将装置乙中NaHCO3溶液换成蒸馏水’则在黑暗条件下可测得B曲线
■
析
＿
解一旧
据图分析:图甲中虚线表示的是CO2的吸收量’即光合作用净合成量’实线表示的是
呼吸消耗量°
装置乙可以用来测定光合速率。
在光照时间相同的情况下’在25。C时’ CO2吸收量最大,即光合作用净合成量最大’
积累的有机物最多, A错误;在光照时间相同的情况下, 30°C时光合作用的总量为3.50
（净合成量）＋3.00（呼吸消耗量）＝6.50mg／h’ 35°C时光合作用的总量为3.00（净合
成量）＋3.50（呼吸悄耗量）＝6.5（）mg／h’二者相同, B正确;该植物原重Xkg’置于暗处
4h后重（Xˉl）kg’然后光照4h后重（X＋2）kg’则总光合速率为lkg .hˉl , C错误;将
装置乙中NaHCO3溶液换成NaOH溶液’则在黑暗条件下可测得B曲线, D错误。
答案:
B
l79
A
卢
／
0
／
≈
〃
B
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｜满分之路. 代谢［
［例6］为研究酵母菌的呼吸方式’某生物小组制作了如图中a～f所示装置’下列判断不
合理的是（
）
翱
懒
熟
蹿
滴
水
（
川
液
晒
溶
菌
液
母
养
酵
培
培养液（目
b
a
A.若a装置液滴不移动’ b装置液滴右移’说明酵母菌仅进行无氧呼吸
B.若a装置液滴左移’ b装置液滴右移’说明酵母菌仅进行有氧呼吸
C.连接e→c→d’给装置通空气’ d中石灰水变浑浊,可验证酵母菌进行了有氧
呼吸
D.f放置＿段时间后,连接f-铣d’ d中石灰水变浑浊’可验证酵母菌进行了无氧
呼吸
利用口诀“清水看无氧,强碱看有氧’ NaHCO3看净光合’乳酸看不出”
’进行判断’
详细分析如下:若a装置液滴不移动’
由于细胞呼吸释放的二氧化碳被NaOH溶液吸
收,说明a装置不耗氧’只进行无氧呼吸; b装置液滴右移’清水不吸收二氧化碳’故
b装置内气体体积增加,
a、b装置综合说明酵母菌只进行无氧呼吸, A正确;据口诀
判断,此时有氧呼吸和无氧呼吸同时进行°
详细过程如下:若a装置液滴左移’说明
耗氧’可能只进行有氧呼吸或者有氧呼吸和无氧呼吸同时进行; b装置液滴右移’说明
产生二氧化碳多于消耗的氧气’如果只进行有氧呼吸,耗氧量＝释放二氧化碳量b装
置液滴不移,所以a、b装置综合说明有氧呼吸和无氧呼吸同时进行’ B错误;连接e→c
→d,给装置通空气’ d中石灰水变浑浊,说明酵母菌在有氧条件下进行细胞呼吸’产生
二氧化碳, C正确; f放置—段时间后’可悄耗其中的氧气,连接f→d, d中石灰水变浑
浊’说明酵母菌在无氧条件下进行细胞呼吸,产生二氧化碳’ D正确°
答案:
B
l80
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』第六章光台呼吸实验类题｝
在下图中’图1表示萌发小麦种子中的相关生理过程’字母表示物质’数字表示过
程°
图2表示测定已消毒的萌发小麦种子呼吸嫡（RQ＝单位时间释放的二氧化碳体
积／消耗的氧气体积）的实验装置。
请分析回答:
｜例7）
大
甲
萌
麦
乙
萌
葡
萄
糖
IIIIIII
I）
麦种子
图l
（1）图1中,催化过程@@的酶存在于细胞的
图2
中,物质E表示
（2）图2实验装置乙中, KOH溶液中放置筒状滤纸的目的是
。
（3）假设小麦种子只以糖类为呼吸底物’在25。C下经过l0min观察墨滴的移动情
况’如发现装置甲中墨滴不动,装置乙中墨滴左移,则l0min内小麦种子中发
生图1中的
（填序号）过程;若发现装置甲中墨滴石移’装置
乙中墨滴不动’则l0min内小麦种子中发生图l中的
过程。
（4）在25°C下l0min内,如果装置甲中墨滴右移3（）mm’
200mm》则萌发小麦种子的呼吸嫡是
。
（填序号）
装置乙中墨滴左移
（5）为校正装置甲中因物理因素引起的气体体积变化’还应设置—个对照装置°
对照装置的大试管和小烧杯中应分别放人
l8l
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满分之路.代谢l
（l）图l中’过程@、@分别是无氧呼吸的第一、第二阶段’其场所都是细胞质基质’
则反应的酶存在于细胞的细胞质基质中,小麦无氧呼吸产生酒精和CO2’物质E表示酒
精°
（2）图2实验装置乙中’ KOH溶液中放置筒状滤纸的目的是增大吸收CO2的面
积。
（3）假设小麦种子只以糖类为呼吸底物’在25°C下经过10min观察墨滴的移动情
况,如发现装置甲中墨滴不动’说明吸收的O2量等于释放的CO2量’装置乙中墨滴左
移,说明消耗O2’总体说明只进行有氧呼吸,因此10min内小麦种子中发生图l中的
@◎@过程;如发现装置甲中墨滴右移,说明释放的CO2多’装置乙中墨滴不动,说
明没有O2的消耗’总体说明只进行无氧呼吸,因此l0min内小麦种子中发生图1中的
@@过程°
（4）在25。C下10min内,如果装置甲中墨滴右移30mm’说明O2消耗量比
CO2产生量少30’装置乙中墨滴左移200mm’说明O2悄耗量为200°
所以, CO2产生
量为230’呼吸嫡为:释放的CO2的体积／消耗O2的体积＝230／200＝1. 15°
（5）为校
正装置甲中因物理因素引起的气体体积变化’还应设置—个对照装置’对照装置的大
试管中应放人煮沸杀死的等量小麦种子’小烧杯中应放人等量的清水。
答案:
（l）细胞质基质酒精
（2）增大吸收CO2的面积
（3）@@@@@
（4）l. l5
（5）煮沸杀死的等量小麦种子等量的清水
2.半叶法／黑白瓶问题
模型一:半叶法模型
（l）模型图示
量
化
题
滩
厘
吸
阳
呼
时
胞
位
细
单
表
其
代
避
加
八
设
●
@总光合作用强
度z≡x＋y
三
里
靴
潍
量
用
重
作
涧
合
你
光
位
净
单
表
其
代
…
…
◎
182
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」第六章光台呼吸实验类题｝
（2）模型分析
在同—片叶主脉两侧对称位置取等大的两部分A、
B。
若给B照光’ A取下并
放置在与B温度湿度等条件相同但无光的环境中保存,—段时间后,与取
下的B同时烘干、称重’二者重量差与时间的比值表示真正光合速率。
假设最初A、B初始重量为Xg’实验处理t时间后,
A、B称重分别为WA、
WB,则（X-WA）表示呼吸消耗量’
（WB＿X）表示净光合量’真正光合量＝
（WBˉX）＋（XˉWA）’真正光合速率＝（WBˉWA）／t。
（3）口诀和套路
解题口诀:遮光是呼吸’照光是净光合’相加是总光合
例如:某叶片遮光时单位时间质量减少3g,照光时单位时间质量增加5g’则
其总光合强度为3g＋5g＝8g。
C典例剖析
［例8］取某种植物生长状态—致的新鲜叶片’用打孔器将叶片打出若干圆片’圆片平均分
成甲、乙、丙三组°
甲组立即烘干处理并测得圆片干重为A’乙组保持湿润且置于
—个黑暗密闭装置内’丙组保持湿润且置于＿个密闭装置内并给予适宜强度的光
照。
乙组和丙组其他条件＿致’—小时后’测得乙装置内圆片干重为B’丙装置内
圆片干重为C。
下列叙述正确的是（
）
A.CˉA为圆片叶肉细胞—小时内的真正光合速率
B.C-B为圆片叶肉细胞＿小时内的净光合速率
C.AˉB为圆片叶肉细胞＿小时内的呼吸速率
D.实验过程中’乙组圆片叶肉细胞呼吸速率保持恒定
l83—
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满分之路.代谢｝
由题意可知’丙组既进行光合作用也进行呼吸作用’
甲组既不进行光合作用也不进行
呼吸作用’ C-A为圆片叶肉细胞一小时内有机物的积累量’即净光合作用的速率’不
是真正光合速率, A错误;
由题意可知,乙组只进行呼吸作用’丙组既进行光合作用
也进行呼吸作用》C-B＝（CˉA）＋（A-B）,所以CˉB是圆片叶肉细胞—小时内的
真正光合速率’ B错误;
由题意可知’
甲组既不进行光合作用也不进行呼吸作用’乙
组只进行呼吸作用’ A-B为圆片叶肉细胞—小时内的呼吸速率’ C正确;细胞呼吸产
生热量,
由于是密闭装置,装置内温度会升高’呼吸作用也会因温度升高而改变,
D错误。
答案:
C
［例9］某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速率’做了如图所示实验。
在叶柄基部
某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速率’做了如图所示实验。
在叶柄基部作
环剥处理（仅限制叶片有机物的输人和输出）,于不同时间分别在同＿叶片上陆续取
下面积为1cm2的叶圆片烘干后称其重量’测得叶片的叶绿体真正光合速率＝（3yˉ
2zˉx）／6g
. cm＿2 .h—l（不考虑取叶圆片后对叶生理活动的影响和温度微小变化对
叶生理活动的影响）·
则M处的实验条件是（
）
环剥后的叶柄
叶圆片
（干重Z克）
下午4时移走时的
叶圆片（干重y克）
上午10时移走时的
叶圆片（干重X克）
A.下午4时后将整个实验装置遮光3小时
B.下午4时后将整个实验装置遮光6小时
C.下午4时后在阳光下照射1小时
D.晚上8时后在无光下放置3小时
l84
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l第六慧光合呼吸实验类题｜
分析题意可知’上午10时到下午4时之间的6个小时,植物既进行光合作用’也进行
呼吸作用’因此其重量变化表示的是净光合作用量,则净光合速率＝净光合作用量÷
6＝（y-x）／6;
设M处的实验条件是下午4时后将整个实验装置遮光n小时’此时叶片只进行呼吸作
用,因此可以计算呼吸速率＝（yˉz）／n;根据呼吸速率＝真正光合速率ˉ净光合速
率’即（y-z）／n＝（3y—2z-x）／6ˉ（y-x）／6’解得n＝3小时’所以答案应选A°
对
于D选项’虽然是黑暗3小时处理但是晚上8时和下午4时中间植物进行细胞呼吸
会影响质量分析,不可行。
答案: A
［例10］如图表示在不同温度下’测定某植物叶片重量变化情况（均考虑为有机物的重量变
化）的操作流程及结果’据图分析回答问题:
叶片质量（M）
｜无沁处酗＂
叶片质量（M-X）
｜光赡处酗＂
叶片质量（M＋Y）
（mg）
Ⅱ
γ
＝
□
■
斗
］
∑
］
］
｜｜
O
13
l4
l5
16
温度（°C~
）
操作流程
实验结果
（l）由图分析可知’该植物的呼吸速率可表示为
’实际光合速率可表示为
°
在l3～l6°C之间’随着温度的升高’呼吸作用强度
（填
“增强” “减弱”或“不变”
）’实际光合作用的强度
（填“增强”
“减
弱”或“不变”
）。
（2）恒定在上述＿
增重最多,增重
°C温度下’维持l0小时光照’
l0小时黑暗’该植物叶片
mg°
l85
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｜满分之路.代谢｝
·解析】
（l）据图分析:无光处理lh’叶片重量减少的量表示呼吸作用消耗的有机物的量’即
X代表呼吸速率;光照处理lh重量增加的量表示净光合作用积累的有机物的量’即
Y＋X代表净光合速率Y＋2X代表实际光合速率°
在l3°（〕～l6°C之间’随着温度的
升高’呼吸作用强度逐渐增强°
（2）l0小时光照, l0小时黑暗’叶片增重为l0× （X＋Y）ˉl0X＝l0Y’即Y最大时’
叶片增重最大’据图分析’ l4°C时’Y最大为3’叶片增重30mg°
答案: （l）XY＋2X增强增强
（2）l4
30
模型二:黑白瓶模型
（l）模型图示
■≠＿一
～7—
＝二
—
光
光
-玻璃瓶
＝小烧怀
—玻璃瓶
／小烧杯
ˉ碳酸氢
钠溶液
／
色棺物
植物引
~
~
~
~
~
~
~
~
绿色
ˉ碳酸氢钠溶液
绿
黑瓶（b）
白瓶（a）
（2）模型分析
以池塘某水深藻类光合呼吸的测定为例’如图取两个相同的透明玻璃瓶a、b’将b
先包以黑胶布即黑瓶’ a瓶内可正常光照,即白瓶。
用a、b瓶从待测深度取水
样’测定氧含量’设为x。
将a瓶l）瓶密封再沉人待测水体深度’经24小时取
出’测两瓶氧含量’设a瓶为n’ b瓶为m’可知其呼吸速率为x—m’净光合速率
为n＿x;其总光合速率为:
x-m＋nˉx＝n—m°
（3）口诀利套路
此实验实质上和半叶法没有区别’因此口诀相同°
解题口诀:遮光是呼吸,照光是净光合’相加是总光合
例如:黑瓶溶氧量减少3个相对单位’
白瓶溶氧量增加5个相对单位’则其总光合
强度为3＋5＝8个相对单位。
186
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〗第六麓爽台呼吸实验类耀‖
◎典例剖析
~~~~~~
［例ll］某研究小组从当地＿湖泊的某—深度取得＿桶水样’分装于六对黑白瓶中,剩余的
水样测得原初溶解氧的含量为10mg／L’
白瓶为透明玻璃瓶’黑瓶为黑布遮住的玻
璃瓶°
将它们分别置于六种不同的光照条件下’ 24小时后,实测获得六对黑白瓶
中溶解氧的含量’记录数据如下’以下说法不正确的是（
）
光照强度（klx）
d
b
（）
a
C
侣
白瓶溶氧量（mg／L）
｀
l0
24
30
l6
30
黑瓶溶氧量（mg／L）
尸v
〕
了
↑
勺
〕
3
勺
〕
3
A.若只考虑光照强度该深度湖水中所有生物在晚上8h内呼吸消耗O2的量为7／3mg
B.光照强度为aklx时’该水层生物产氧量与生物耗氧量可维持动态平衡
C.当该水层中的溶氧量达到30mg／L时’光照强度将不再成为限制溶氧量增加的主
要因素
I）.若将eklx光照下的白瓶置于bklx光照下,瓶中光合生物细胞的C3含量会增
加’ C5含量会减少
黑瓶中溶解氧的含量降低为3mg／L的原因是黑瓶没有光照’植物不能进行光合作用产
生氧’其中的生物呼吸消耗O2’该瓶中所有生物细胞呼吸消耗的O2量为:原初溶解
氧含量ˉ24小时后氧含量’即10ˉ3＝7（mg／L.24h）’故该深度湖水中生物在晚上8h
内呼吸消耗O2的量7／3mg／L’而所有生物O2消耗量需乘以体积,故A错误;光照强
度为aklx时’
白瓶中溶氧量不变,说明植物光合作用产生的氧刚好用于所有生物的呼
吸作用消耗》故光照强度为aklx时’该水层生物产氧量与生物耗氧量可维持动态平
衡’故B正确;
由表中数据可知’当该水层中的溶氧量达到30mg／L时’
白瓶中含氧量
不再增加’所以此时光照强度将不再成为限制溶氧量增加的主要因素,故C正确;若
将eklx光照下的白瓶置于bklx光照下’光照减弱’光反应产生的［H］和ATP减少’
C3的还原减慢’ CO2的固定继续进行,所以瓶中光合生物细胞的（〕3含量会增加,
C5
含量会减少’故D正确°
答案: A
l87
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｜满分之路.代谢l
［例12］采用黑白瓶法（黑瓶瓶外包黑胶布和铝箔’
以模拟黑暗条件;
白瓶为透光瓶。
）测
定池塘群落各深度24小时内的平均氧浓度变化,结果如表:
瓶中O2浓度变化（g／m3）
水深（m）
白瓶
黑瓶
勺
▲~
＋7
~
~
~
~
~
~
~
~
2
勺
≡
~
＋5
勺
△~
勺
▲
｜
十
3
勺
△~
4
（）
勺
△~
5
-2
水底
句
〕~
-3
则该池塘＿昼夜产生O2的量是（
）
A.8g／m3
B. 14g／m3
C.22g／m3
D°32g／m3
在水深为lm时,黑瓶中溶解氧浓度变化为ˉ2,表示水体中的生物进行呼吸作用消耗
的氧气量;
白瓶中溶解氧浓度变化为＋7’表示氧气净释放量为＋7’实际释放量为7＋
2＝9,依此类推。
又由于在水深5m和水底时’
白瓶与黑瓶中O2浓度变化相等,说明
在水深5m和水底时’不产生氧气°
因此’该池塘＿昼夜产生的氧气量是（7＋2）＋（5
＋2）＋（2＋2）＋（0＋2）＝22g／m3。
答案:
C
回必备知识
~
二｀教材经典实验
在探究光合作用过程中,很多科学家进行了不同的实验,通过处理不同的变
量,探究光合作用的不同方面’这些实验的设计多数遵守实验设计的基本原则’
变量处理准确’对照设计合理’也常常成为命题点,
以下内容总结这些实验的设
计和注意事项等’并进行相关练习°
ˉ
l88
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』第六露光台孵吸实验挺翻‖
~
1.光合作用探究历程
实施者
时间
实验设计
实验现象
实验结论
实验组＿:活的小鼠与绿色植物放
在密封玻璃容器中处理
小鼠不会窒息
死亡
植物能更
新空气;
但不知道
更新的是
何种气体
普利斯
特利
实验组二:点燃的蜡烛与绿色植物
放在密封玻璃容器中处理
点燃的蜡烛不会
熄灭
］
勺
′
刁
′
］
｜
对照组:点燃的蜡烛与活的小鼠放
在密封玻璃容器中处理
小鼠死亡,蜡烛
熄灭
实验组:
阳光下进行普利斯特利的
实验
实验结果与普利
斯特利相同
普利斯特
利的实验
需要阳光
照射
英格豪斯
l779
对照组:黑暗中进行普利斯特利的
实验
实验结果与普利
斯特利不相同
＼
绿叶在光下放出的气体是氧气’吸收的是二氧化碳
l785
梅耶
光合作用把光能转化成化学能储存起来
l845
光合作用
的产物有
淀粉
＿半曝光
蓝色
绿叶饥
饿处理
酒精
脱色
碘蒸气
染色
萨克斯
l864
一半遮光
颜色未变化
光合作用
释放的氧
气来自水
向植物提供H2l8O、CO2
释放18O2
鲁宾、
卡门
194］
向植物提供H2O、C18O2
释放O2
用14C标记l4CO2’供小球藻进行光
合作用’追踪检测其放射性
20世纪
40年代
卡尔文
发现卡尔文循环
189
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满分之路.代谢［
2.叶绿体的功能实验
实验结论
实施者
实验现象
时间
实验设计
好氧菌集中在被光束
照射的部位
用极细的光束照
射水绵
氧气是叶绿体释放
的’叶绿体是光合作
用的场所
细菌分布在叶绿体所
有受光的部位
临时装片暴露在
光下
恩格尔曼
l88（）
叶绿体主要吸收红光
和蓝光用于光合作
用,放出氧气
透过三棱镜的光
照射水绵临时
装片
好氧菌聚集在红光和
蓝紫光区域
3.实验设计的相关问题
（l）萨克斯实验中暗处理的目的:消耗掉叶片中原有的淀粉’防止原淀粉影响实
验结果的检测°
曝光与遮光形成对照’检验试剂为碘蒸气’检验前用酒精水
浴加热处理’
目的是溶解色素减少色素对碘蒸气染色的干扰。
（2）恩格尔曼选用水绵做实验材料的好处:叶绿体大’呈螺旋式带状’便于观
察;所用细菌异化作用类型为需氧型用好氧细菌可确定释放氧气多的部
位;没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰;用极细的光束照射’叶绿
体上可分为光照多和光照少的部位’相当于—组对比实验;临时装片暴露在
光下的实验再—次验证了实验结果°
（3）鲁宾、卡门用的实验方法为同位素标记法。
（4）卡尔文选用小球藻做实验’用同位素标记法揭示了暗反应过程。
C典例剖析
［例13］
（2013 .海南）某植物叶片不同部位的颜色不同’将
该植物在黑暗中放置48h后,用锡箔纸遮蔽叶片两
面’如图所示。
在日光下照光—段时间’去除锡箔
纸,用碘染色法处理叶片,观察到叶片有的部位出现
蓝色’有的没有出现蓝色。
其中’没有出现蓝色的
部位是（
）
A.a、b和d
B.a、c和e
C.c、d和e
纸
句
≈
∩
·
～
■
〃
~
~
~
内
占
…
严
小
…
◆
■
…
●
·
广
●
■
吁
广
■
■
‖
尸
●
~
~
~●
ˉ省》e｝
…》
■
呻
■
□
■
■
●
●
◇
●
·
●
●
白色
Db、c和e
l90
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部位c、e被锡箔纸遮盖’所以不能进行光合作用,而a部位为黄白色’没有叶绿素’
不能进行光合作用产生淀粉’所以加碘液不会变蓝°
答案:
B
［例l4］如图表示较强光照且温度相同以及水和小球藻的质量相等的条件下,小球藻进行光
合作用的实验示意图。
—段时间后’以下相关比较不正确的是（
）
足量的CO2
足量的CO2
足量的C｜8O2
足量的Cl阔O2
Ⅱ」·
—
『…!
…赣≡
H2O
H2l8O
@
@
@
@
A.Y2的质量大于Y3的质量
B.@中小球藻的质量大于@中小球藻的质量
C.@中水的质量大于@中水的质量
D.试管@的质量大于试管@的质量
Yl和Y3是O2’ Y2和Y4是l8O2’因此Y2的质量大于Y3的质量;@中小球藻中含有
（CHl8O）的有机物,而@中小球藻含有（CH2O）的有机物,故@中小球藻质量大于@中
小球藻质量;@和@中的水都为Hl8O,且含量相同,因此质量相等;在试管@和@中
原有质量相等的情况下’@中释放出的是l8O2’而@中释放出的是O2’故剩余质量@
大于@°
答案: C
l91
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｜满分之路. 代谢〖
因必备知识~
三｀考纲实验
在高考生物考试大纲中’对以下三个实验:@探究影响酶活性的因素;@叶
绿体色素的提取和分离;@探究酵母菌的呼吸方式有理解和应用的要求’需要掌
握这三个实验的原理＼设计、结果、结论、注意事项等’
以下是对相关实验进行
的梳理、分析和总结。
实验—:探究影响酶活性的条件
l.实验原理和过程
（l）实验原理:淀粉遇碘后’形成紫蓝色的复合物。
麦芽糖和葡萄糖遇碘后,
不形成紫蓝色的复合物’但能与裴林试剂发生氧化还原反应,生成砖红色的
氧化亚铜沉淀。
（2）实验材料
@质量分数为2％的新配制的淀粉酶溶液,新鲜的质量分数为20％的猪肝研
磨液;
@质量分数为3％的可溶性淀粉溶液’新配制的体积分数为3％的过氧化氢
溶液;
@质量分数为5％的盐酸’质量分数为5％的氢氧化钠溶液’蒸馏水’冰
水,热水’碘液’裴林试剂。
（3）方法步骤和结果
@温度对酶活性的影响
a.取3支洁净的试管,编上1号、2号和3号’并分别加人2mL的质量分
数为3％的淀粉溶液°
b.另取3支洁净的试管,编上1′号、2′号和3′号’并分别加人2mL的质量
分数为2％的淀粉酶溶液。
c.将l号和1′号试管放人0°C的冰水中水浴保温5min; 2号和2′号试管放
人60°C的水浴中保温5min’ 3号和3′号试管放人100°C的水浴中保
温5min°
l92
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隐六霞光台呼吸实验类题｝
d·将1′号试管中的淀粉酶溶液倒人1号试管中’轻轻振荡混合液,并将1号
试管继续放在0。C的冰水中保温l0min;将2′号试管中的淀粉酶溶液倒人2
号试管中’轻轻振荡混合液’并将2号试管继续放在60°C的水浴中保温
10min;将3′号试管中的淀粉酶溶液倒人3号试管中’轻轻振荡混合液’并
将3号试管继续放在l00°C的水浴中保温10min°
e.移出试管,待试管冷却至常温后’在各个试管中分别滴人2滴碘液’并轻
轻振荡’观察颜色的变化。
现象
试管内容物
条件
检验
试管号
加人碘液变蓝
2mL淀粉溶液＋2mL淀粉酶溶液
碘液
0°C
~
~
~
~
~
~
~
~
加人碘液不变蓝
2mL淀粉溶液＋2mL淀粉酶溶液
碘液
60°C
勺
△
碘液
加人碘液变蓝
2mL淀粉溶液＋2mL淀粉酶溶液
l00°（］
3
@pH对酶活性的影响
a.取3支洁净的试管’分别编上1、
2、3号°
b在3支试管中分别加人2mL的过氧化氢溶液°
c.再另取3支试管,分别加人lmL清水、1mL盐酸和1mLNaOH溶液,并
在试管上分别写上1′、
2′和3′°
d在1′号、2′号和3′号试管中分别滴人2滴新鲜的肝脏研磨液’并轻轻振
荡’静置1min。
e.将1′号、2′号和3′号试管中的液体分别倒人1号、2号和3号试管中’并
轻轻振荡’使试管内的液体混合均匀°
f.观察1号、2号和3号三支试管内的变化,记录哪支试管产生的气泡多。
加入的实验材料或试剂
现象
试管号
新鲜肝脏研磨液
NaOH溶液
清水
盐酸
过氧化氢溶液
有大量的气泡产生
2滴
2mL
lmL
l
无气泡产生
2滴
lmL
2m【
勺
△
~
有少量的气泡产生
2滴
lmL
2mI
3
~
193
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［瑟ii之路.代谢k
（4）实验结论
@在最适宜的温度和最适宜的pH条件下’酶的活性最高°
@温度和pH偏高或偏低’酶的活性明显下降。
2.考点提示
（l）温度实验中,应该将底物和酶分开保温’然后再混合在＿起’ pH实验对pH
的操作亦然。
（2）在实验室中常用的淀粉酶为αˉ淀粉酶,
αˉ淀粉酶的适宜温度为55～75°C’
因此’本实验采用的温度为60°C和100°C°
（3）温度实验也可使用0。C、20°C、
40。C＼
60。C＼
80°C、
100。C进行梯度处理’
观察酶的活性变化°
析
剖
例
典
◎
［例15］如图为在不同条件下的酶促反应速率变化曲线,下列叙述错误的是（
）
反
应
速
率
B
S37。（〕
＿25°（〕
｜【｜
l5·C
IⅡ
底物浓度
O
A.影响AB段反应速率的主要因素是底物浓度
B影‖问BC段反应速率的主要限制因子可能是酶量
（〕.主要是温度导致了曲线I和Ⅱ的反应速率不同
D.曲线I显示,该酶促反应的最适温度＿定为37°C
·解析—】
AB段随着底物浓度的增大,反应速率逐渐增强,影‖问AB段反应速率的主要因素是底
物浓度, A正确; BC段底物浓度不断增加,但是反应速率不变’此时限制因素可能是
酶的数量’ B正确;曲线I和曲线Ⅱ的变量是温度’温度不同,反应速率不同’故曲
线I和Ⅱ的反应速率不同主要是受温度的影‖问’
（〕正确;测定最适温度还需要在37。C
左右设置一系列温度梯度来进行检测,最适温度不—定是37。C’
D错误°
答案: D
l94
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1第六章光台呼吸实验类题｜
［例16］小张查阅资料得知,
αˉ淀粉酶的最适温度是55。C°
下表是他为此进行的验证实验’
但因各组结果相同而不能达到实验目的°
以下改进措施中可行的是（
）
lmin后碘液检测
3％淀粉溶液
2％αˉ淀粉酶溶液
实验温度
试管
溶液呈棕黄色
50°C
2mL
lmL
l
溶液呈棕黄色
lmL
55°C
2m‖」
勺
凸
溶液呈棕黄色
lmL
2mL
3
6（）°C
@将实验温度改为0°C、
55°（］、l00°C@将淀粉溶液体积改为4mL
@将αˉ淀粉酶溶液浓度改为l％@将碘液改为裴林试剂
A.@@
B.O@
C.@@
D.@@
司
』
析
＿
解
＿
●
验证αˉ淀粉酶的最适温度是55°C,将实验温度设置为0°C、
55°C、100°C,因为温度
梯度过大’实验结果不能说明酶的最适温度就是55。C’@错误;试管1、
2、3没能成
功’是因为所用淀粉量过少’或者酶量较多’酶具有高效性’故在50。C、
55°C、60。C
条件下都没有淀粉剩余’可以增加淀粉量或者减少酶量’重新设置实验,@、@正
确;裴林试剂检测还原糖需要水浴加热’会破坏设置的温度条件’@错误。
答案: C
实验二:绿叶中色素的提取和分离
l.实验原理和过程
（1）实验原理
@提取:绿叶中的色素溶于有机溶剂无水乙醇『∏不溶于水’可用无水乙醇提取色素。
@分离:各种色素在层析液中溶解度不同’溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得
快’反之则慢’从而使各种色素相互分离°
（2）实验步骤
@提取色素:称取5g绿叶,剪碎,放人研钵中’加人少量二氧化硅、碳酸钙和
10mL无水乙醇→研磨→过滤＿→收集到试管内并塞严试管口°
@制备滤纸条:将干燥的定性滤纸剪成略小于试管长与直径的滤纸条’将滤纸条
—端剪去两角,在距离剪角—端1cm处用铅笔画＿条细的横线°
@画滤液细线:用毛细吸管吸取少量的滤液,沿铅笔线均匀地画一条细线’待滤
液干后’再画一两次°
l95
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｜满分之路.代谢【
@分离色素:将适量的层析液倒人试管中,装置如图所示。
◎观察结果:滤纸条上呈现四条颜色、宽度不同的色素带’如图所示°
＿—
色素含量
色素种类色素颜色
＼
橙黄色
胡萝卜素
最少
黄色
较少
∩｜黄索
最多
叶绿素a
赡绿仅』
叶绿索b
较多
茧绿色
2.考点提示
（l）提取液:色素是有机物,溶于有机溶剂’如无水乙醇,可作为提取液。
也可以
用丙酮代替’但丙酮有＿定的毒性°
（2）研磨:@叶绿素不稳定’易被破坏’因此研磨要迅速、充分’以保证提取较多的
色素;@二氧化硅破坏细胞结构,使研磨充分;@碳酸钙可防止研磨过程中色素
被破坏°
（3）在滤纸条—端剪去两角的目的是防止层析液在滤纸条边缘扩散过快而形成弧形色
素带。
（4）滤液线要重复画’且线要细、直:重复画线是为了增加色素的浓度°
画线细、
直是为了防止色素带之间出现重叠。
（5）层析时不能让滤液细线触及层析液:滤纸条上的滤液细线触及或没人层析液’会
使滤液中的色素溶解于层析液中’滤纸条上得不到色素带’使实验失败°
（6）分离色素时色素带颜色过浅可能的原因:@叶片颜色太浅;@叶片放置时间太
久;O研磨不充分;@未加CaCO3 ;@加人提取液量太多;@研磨时间太长。
l96
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「第六麓光台呼吸实验类题｝
◎典例剖析
［例l7］叶绿体中的色素为脂溶性’液泡中紫红色的花青昔为水溶性。
色叶片为材料’下列实验无法达到目的是（
）
A.用无水乙醇提取叶绿体中的色素
B.用水做层析液观察花青昔的色素带
C.用质壁分离和复原实验探究细胞的失水与吸水
D.用光学显微镜观察表皮细胞染色体的形态和数目
以月季成熟的紫红
叶绿体中的色素是脂溶性有机物’易溶于无水乙醇等有机溶剂中, A正确;液泡中紫
红色的花青昔为水溶性’用水做层析液观察花青昔的色素带’ B正确;月季成熟的紫
红色叶片含有大的中央液泡’而且具有色素,可用于质壁分离和复原实验探究细胞的
失水与吸水’
C正确;表皮细胞属于高度分化的细胞’不能再增殖’则不能形成染色
体’用光学显微镜无法观察表皮细胞染色体的形态和数目’ D错误°
答案: D
［例l8］下列相关实验中涉及“分离”的叙述’正确的是（
）
A.绿叶中色素的提取和分离实验中’色素分离是因其在层析液中溶解度不同
B.植物细胞质壁分离实验中’滴加蔗糖溶液的目的是使细胞质与细胞壁分离
C.植物根尖细胞有丝分裂实验中’可以观察到姐妹染色单体彼此分离的过程
D.T2噬菌体侵染细菌实验中’离心的目的是使噬菌体的DNA与蛋白质分离
可
乙
析
解
＿
●
＿
绿叶中色素能够分离的原因是不同色素在层析液中的溶解度不同’溶解度大的,扩散
速度快;溶解度小的’扩散速度慢’ A正确;在植物细胞质壁分离实验中’滴加蔗糖
溶液的目的是使原生质层与细胞壁分离,
B错误;植物根尖细胞有丝分裂实验中’解
离时细胞已经死亡’观察不到姐妹染色单体彼此分离的过程, C错误; T2噬菌体侵染
细菌实验离心的目的是使吸附在细菌上的噬菌体的蛋白质外壳与细菌分离’
I）错误。
答案: A
l97
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′满分之路.代谢］
实验三:探究酵母菌细胞呼吸的方式
l.实验原理和过程
（l）实验原理
H∑O
CO,
澄清石伙水
（现象）
酵母—
菌呼吸
,L止
ˉ≥舆
CO勺
酒精
酸钾溶液
↓
＝灰绿色（现象）
橙色重铬酸钾溶｜
（酸性条件下）
（2）实验材料:酵母菌是＿种单细胞真菌’在有氧和无氧条件下都能生存,属于兼性
厌氧生物°
（3）实验步骤
@配制酵母菌培养液。
@检测CO2的产生’装置如图所示°
广｀
接橡皮球
（或气泵）
E
尸■＝■■■＝≈
D
ˉˉXˉˉ
~~~~~~
B
ˉ
C
酵母菌
培养液
｝｜‖
澄清的
石灰水
澄清的
石灰水
酵母菌
培养液
质量分数为l0％
的NaOH溶液
乙
@检测酒精的产生:
自B、D中各取2mL酵母菌培养液的滤液分别注人编号为
1、2的两支试管中→分别滴加0.5mL溶有O1g重铬酸钾的浓硫酸溶液→振荡
并观察溶液的颜色变化。
（4）实验现象
现象
变浑浊
蓝色—→绿色→黄色
橙色→灰绿色
产物
试剂
澄清的石灰水
澳庸香草酚蓝水溶液
在酸性条件下’使用橙色的重铬酸钾溶液
CO2
酒精
（5）实验结论
@酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。
@在有氧条件下产生（〕O2多而快’在无氧条件下产生酒精,还产生少量（】O2。
l98
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］第六慧光台呼吸实验鳃!
2.考点提示
（l）先将空气通过l0％的NaOH溶液后,再进人酵母菌培养液中: 10％的NaOH溶液
用于吸收空气中的CO2’以保证用于检测产物的锥形瓶中澄清石灰水变混浊是由
酵母菌有氧呼吸产生的CO2导致的。
（2）用于测定无氧呼吸的装置中’需要先将酵母菌培养液封口放置＿段时间后’再连
通盛有澄清石灰水的锥形瓶:酵母菌将锥形瓶中的氧气消耗完毕后再进行检测’
以确保通人澄清石灰水中的CO2是由无氧呼吸产生的°
（3）此实验为对比实验,对比实验不设对照组’而是通过有氧和无氧条件下的两个实
验组相互对比得出实验结论。
（4）实验所用的葡萄糖溶液需煮沸:煮沸的主要目的是灭菌,排除其他微生物的呼吸
作用对实验结果造成干扰。
析
剖
例
曲
≡
°
［例19］在检验酵母菌细胞呼吸产物时’常用到＿些特殊的颜色反应’下列描述不正确
的是
（
）
A.二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊
B.二氧化碳可使嗅踌香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄
C.乙醇在碱性条件下能与灰绿色的重铬酸钾溶液反应变成橙色
D.乙醇在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色
酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸均能产生二氧化碳’可通过观察澄清的石灰水变浑浊的
程度来判断产生二氧化碳的多少’故A正确;二氧化碳可用澳踌香草酚蓝水溶液检
测’该溶液会由蓝变绿再变黄,故B正确;探究酵母菌无氧呼吸的产物是利用重铬酸
钾溶液,该溶液在酸性条件下遇乙醇由橙色变为灰绿色,故C错误, D正确°
答案:
C
l99
—
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｜满分之路.代谢‖
~
［例20］下图是某研究小组在探究酵母菌的细胞呼吸方式时的两套实验装置图,下列分析合
理的是（
）
广｀
接橡皮球
（或气泵）
ˉˉ℃ˉˉˉ
尸□■■＝＝＝
B
ˉ
A
酵母菌
培养液
甲
澄清的
石灰水
质量分数为l0％
的NaOH溶液
A.为检验空气中的二氧化碳是否被A瓶完全吸收’可在B瓶前加一个盛有澄清石
灰水的锥形瓶
B.实验中发现C瓶先变混浊后又澄清了,说明实验不成功
C.实验进行＿段时间后用酸性的重铬酸钾检测E瓶中物质会出现灰绿色
l）.D瓶封口后应立即接通E瓶,防止D瓶中的培养液被分解完
由于二氧化碳可以使澄清石灰水变混浊,因此可以在B瓶前加—个盛有澄清石灰水的
锥形瓶’若锥形瓶中澄清石灰水不变混浊’说明空气中的二氧化碳被A瓶完全吸收, A
项正确;实验中发现C瓶先变混浊后又澄清了’说明B瓶中的酵母菌产生的二氧化碳
量多’ B项错误;酸性的重铬酸钾遇酒精变成灰绿色’而酵母菌无氧呼吸产生的酒精
存在于D瓶中’ C项错误; D瓶封口后应先让实验进行＿段时间’等酵母菌通过有氧
呼吸消耗完瓶中的氧气后再接通E瓶, D项错误。
答案: A
200
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」第六章光合呼吸实验类题‖
~
ˉ强强化练习
寺
禽
~
~
［练习1］下图表示在25°C、pH＝7条件下,向2mL的H2O2溶液中加人两滴肝脏研磨液’
H2O2分解产生O2的量随时间的变化°
若该酶促反应过程中改变某一条件’以
下分析正确的是（
）
｜
α
日
′／
b
t
A.以Fe3＋替代肝脏研磨液, a值减少’ b值增大
B.滴加4滴肝脏研磨液’
a值不变’ b值增大
C.温度为37°C时’
a值不变’ b值减少
D.H2O2量增加为4mL时, a值增大’ b值减少
［练习2］为了探究温度pH对酶活性的影响’下列实验设计合理的是（
）
实验编号
探究课题
选用材料与试剂
过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液
新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液
新制的蔗糖酶溶液、可溶性蔗糖溶液、碘液
新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、裴林试剂
@
温度对酶活性的影响
@
温度对酶活性的影晌
@
pH对酶活性的影响
@
pH对酶活性的影晌
A.实验@＼实验@
C.实验@、实验@
B.实验@、实验@
D.实验@
［练习3］下列实验中,没有用到同位素标记法的是（
A.鲁宾和卡门证明光合作用释放的氧来自水
B.卡尔文发现卡尔文循环
C.科学家研究分泌蛋白的合成与分泌过程
D.萨克斯证明光合作用产物有淀粉
）
20l
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满分之路.代谢l
［练习4］如图为水绵结构模式图°
恩格尔曼进行光合作用实验时,把载有水绵和好氧
细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境里’然后用白光束对水绵细胞的不
同部位（如a处）做点状投射,发现水中的好氧细菌明显聚集在叶绿体被光投
射处;若将装片完全暴露在光下’好氧细菌则分布在带状叶绿体的周围°
此
实验不能说明（
）
带状叶绿体
＞—
a
A.光合作用产生氧气
B.氧气的释放需要光照
C.叶绿体是光合作用的场所
D.光合作用产生的氧气来源于水
［练习5］下列是关于光合作用的实验’叙述不正确的是（
）
实验结论
证明了绿色植物在光照下吸收二氧化碳,放出
氧气,从而更新了空气
证明绿色叶片在光合作用中产生了淀粉
证明氧气是由叶绿体释放出来的’叶绿体是植
物进行光合作用的场所
证明光合作用释放的氧气全部来自参加反应的水
实验名
选项
普利斯特利的小鼠实验
A
萨克斯的实验
B
恩格尔曼的水绵实验
C
鲁宾和卡门同位素标记实验
D
202
§
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』第六霞光台呼吸卖验类题｜
［练习6］某植物（其叶片如图—所示）放在黑暗中两天后’根据图二所示’处理其中—块叶
片。
然后将整株植物置于阳光下4h’取该叶片经酒精脱色处理后’滴加碘液（棕
黄色）显色’下列有关该实验结果和现象的描述’正确的是（
）
图—I［常叶片示意图
图二实验装置图
@X和Y两部分对照实验能证明光合作用需要CO2
@W和Y两部分对照实验能
证明光合作用需要叶绿素@显色后X为蓝色’ Y为棕黄色@木塞处所显颜色
证明光合作用需要光
A.@@
C.@@
B.@◎
D.@@
［练习7］利用如图所示装置探究酵母菌的无氧呼吸’正确的操作方法是（
）
澄清的
石灰水
菌
液
母
养
酵
培
A.A瓶先敞口培养＿段时间后,再连通B瓶
B.A瓶密封后,应该立即连通B瓶
C.A瓶密封后,培养＿段时间’再连通B瓶
D.实验结束后’在B瓶中加人酸性重铬酸钾溶液检验酒精
203
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｛满分之路.代谢l
［练习8］如图为新鲜菠菜叶中四种色素的相对含量及在滤纸条上的分离情况。
下列说法不
正确的是（
）
乙
一
了
甲
』
↓
色
素
的
相
对
含
量
∩
＞
离
巨
丁
曰
础
相
丙
∩
蜘
细
些
彼
滤
｜
与
A.叶绿体中的四种色素分布在类囊体薄膜上
B.四种色素均可溶于有机溶剂无水乙醇中
C.四种色素在层析液中溶解度最大的是甲
D.发黄的菠菜叶中色素含量显著减少的是甲和乙
［练习9］有学生在做叶绿体中色素提取和分离实验时’采用圆形滤纸片’将提取出的
色素溶液画在距圆心lcm的圆圈上’将滤纸自圆心折叠后层析,经层析后’
色素被分离为四个半径不同且颜色不同的同心圆（如图所示）’请推测最内圈
的色素是（
）
培养Ⅲ羔
产
烧杯
滤液细线
圆形滤纸
滤液细线
层析液
~
~
实验结果
B叶绿素b
D.叶黄素
A.叶绿素a
（〕.胡萝卜素
204
~
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」第,蹿光台呼吸实验类题｝
~
［练习10］如图是＿种测定呼吸速率的密闭系统装置°
下列关于与该装置有关的实验的叙
述中’不正确的是（
）
消毒的
鲜樱桃
5
m｜□
测定呼吸速率装置图
A.有色液滴的移动可能是由樱桃的呼吸作用引起的,也可能是由外界温度或气
压变化引起的
B.本实验需要设置对照’对照组的处理万法是使樱桃死亡并消毒,其他条件
相同
C.若用相同的装置测定种子的呼吸速率’若有色液滴不动’说明种子停止了
呼吸
D若用相同的装置测定绿色植物的呼吸速率’需要在黑暗条件下进行’
以避免
光合作用的影响
［练习1l］上个世纪50年代’美国生物化学家卡尔文和他的同事在光照下给小球藻悬浮液
通人l4C02’—定时间后杀死小球藻’同时提取产物并分析’最终探明了l4CO2
中的C原子在光合作用中的转移途径。
请回答:
（1）叶绿体中色素分布在
;采用纸层析法分离绿叶中的色素时’滤
纸条最上端的色素带颜色为
’叶绿素主要吸收
光°
（2）卡尔文做实验时发现:通人l4CO2仅30秒后杀死小球藻,提取到的放射性产
物就多达几十种;缩短时间到7秒’放射性产物减少到了l2种。
若要确定
CO2被固定生成的第＿种产物是什么’实验的思路是
。
如果CO2首先与物质甲结合生成了该产物』则突然停止供应CO2,物质甲的
含量应该
°
对大多数绿色植物来说’物质甲最可能是
□
205
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』满分之路·代谢［
~
（3）卡尔文得到以上研究结果应用了
法°
某同学利用图2装置进行实验得出的H2O2浓度与酶促反应速率关系如图l ’请
分析回答下列问题:
（练习12）
L3％H’O’溶液
l0
『〗
—
~
~
≡
~
Ⅱ
作
∏
反
应
速
率
○
小
气体
气泡
曲线b
曲线a
-
》O,浓
,O7
新鲜士豆片
倒置的量筒
水槽
清水
度
≈
匀
图2
图l
有关’实验时如何利用
（l）图1中AB段说明反应速率大小主要与
图2中的实验装置进行自变量的设计:
◎
（2）如果装置中放人的是经高温处理过的士豆片’实验现象是
原因是
（3）实验过程中温度pH等保持不变’形成曲线a与曲线b差异的可能原因是
;将装置中含有新鲜土豆片的烧瓶分别放置在不同温度
的水浴锅中’定时记录不同温度条件下产生的气体量’绘制出的温度对过氧
化氢酶酶促反应速率影响的线图不够科学’其原因是
◎
（4）曲线b在B点后反应速率不再增加的原因是
◎
［练习l3］影响绿色植物光合作用的因素是多方面的’图2为图l实验装置的结果°
请据
图回答有关问题:
管
套
皮
／
橡
帚
管
度
刻
细
毛
光
合
速
率
高Na日
中NaH
低NaH
CO］浓度
CO］浓度
CO］浓度
藻
光
→
光二
→
N
o‖
［〕
Q光照强度
烧杯A
烧杯B
图l
图2
206
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〗第穴麓光台呼吸实验类题｝
（l）如果将图1整个装置放在暗处’图中红色液滴移动方向是
此
点;如将其放在适宜的光照下’
时测出的数据对应于图2中的
红色液滴移动方问为
此时移动的刻度数是否即为伊尔藻实际
’试解释其原因
的光合速率?
◎
（2）图1装置中烧杯A的作用是
l装置烧杯A如何改进?
’为了使实验更有说服力’应对图
◎
（3）图2中P点以前限制光合速率的主要因素是
合速率的主要因素是
°
’ Q点以后限制光
［练习14］如图甲是在相同条件下’分别将绿色植物E＼F的叶片制成大小相同的小圆叶
片,抽出空气,进行光合作用速率测定的装置’图乙是利用装置甲测得的数据
绘制成的坐标图°
据此回答下列问题:
O2释放量［mL／（］（）cm2 .h）］
60
β
‖
‖
斗
’
□
刨
嘿
壬
兰
≮
娟
圆叶
≡20
（）
2
4
6
8
l0
光照强度（klx）
乙
甲
乙
′山阑辙］皿′又｀＾』＾′
（1）将甲装置置于光下,在光照强度为lklx时,用植物E测定时着色液滴向左
移动’此时光合作用速率
（填“大于” “等于”或“小于” ）呼吸作
用速率;当光照达到一定强度后’植物圆叶上浮的原因是
（填“较强光照”或“较弱光
（2）图乙中曲线E所代表的植物适应于
照”
）下生长。
当光照强度为（）klx时, F组叶肉细胞中能产生［H］的场所
是
°
（3）图乙中光照强度为3klx时,相同时间内’等面积的E、F两种植物的叶片合
成有机物的质量之比为
°
光照强度为8klx时, F组叶片的光合
作用速率小于E组的’主要限制因素最可能是
207
／
尸
／
■／
／
E
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｜满分之路.代谢l
~
ˉ＜答案与解析
［练习1］解析:在生物化学反应中’酶的催化作用比无机催化剂的作用要高’酶具有高效
性’但是两者的催化作用都不会改变化学反应的平衡点’所以a值不会减少’
b
值会增大’ A错误;滴加4滴肝脏研磨液’ a值不变, b值减小, B错误; 37°C接
近人体正常体温,是酶的最适温度’催化效率是最高的,所用时间会减少’故b
值减小’ C正确;底物的量增加时,产物的量和时间都会有所增加’故a和b都
增大,
D错误。
答案:
C
［练习2］解析:探究温度对酶活性的影响时不能用过氧化氢作为实验材料’
因为高温会导
致过氧化氢的分解,@错误;探究温度对酶活性的影响时可用淀粉酶分解淀粉实
验’用碘液来检测’◎正确;探究pH对酶活性的影‖问时可以用蔗糖酶分解蔗糖
实验’但不能用碘液检测’@错误;在酸性条件下淀粉易分解’因此淀粉不能作
为探究pH对酶活性影响的实验材料’@错误;
答案: D
［练习3］解析:鲁宾和卡门采用l8O分别标记Cl8O2和H』8O,证明光合作用释放的氧来自
水’ A不符合题意;卡尔文采用l4C标记CO2发现卡尔文循环中物质循环过程’ B
不符合题意;科学家研究分泌蛋白的合成与分泌过程采用了3H标记的亮氨酸研究
其分泌具体过程’ C不符合题意;萨克斯证明光合作用产物有淀粉实验中没有采
用同位素标记法, D符合题意°
答案: D
［练习4］解析:好氧性细菌聚集在带状叶绿体周围说明光合作用的过程中有氧气释放出
来’ A正确;该实验指明了光合作用的条件之一是需要光能’ B正确;好氧性细
菌聚集在带状叶绿体周围也说明光合作用的过程是在叶绿体上进行的’ C正确;
该实验未证明光合作用产生的氧气来源于水’需用放射性同位素标记法证明光合
作用产生的氧气来源于水’ D错误°
答案: D
208
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「第六露光台呼吸实验类题｝
［练习5］解析:普利斯特利通过实验证明植物能更新空气’但并未说明更新了哪种成分,
A错误;萨克斯的实验证明了绿色叶片在光合作用中产生了淀粉, B正确;恩格
尔曼采用水绵、好氧细菌和极细光束进行对照实验,发现光合作用的场所是叶绿
体’产物之＿为氧气’ C正确;鲁宾和卡门采用同位素标记法进行实验证明光合
作用释放的氧气来自水,
D正确。
答案: A
［练习6］解析:X处可进行光合作用’
Y处不能’因此实验后的结果显示出X为蓝色’ Y
为棕黄色;W和X两部分对照实验能证明光合作用需要叶绿素; X和Y两部分对
照实验能证明光合作用需要二氧化碳; Y处缺少二氧化碳’木塞夹着的叶片缺少
光和二氧化碳,不能形成对照实验’不能证明光合作用需要光。
答案:
B
［练习7］解析:探究酵母菌的无氧呼吸时’
A瓶应先密封培养＿段时间’
目的是消耗瓶中
的氧气’然后再连通B瓶’
A、
B错误’
（〕正确;实验结束后’在A瓶中加人酸
性重铬酸钾溶液检验酒精’颜色由橙色变成灰绿色’
D错误°
答案: C
［练习8］解析:在叶绿体中,与光合作用有关的色素分布在类囊体薄膜上, A正确;四种
色素均可溶于有机溶剂无水乙醇中’溶解度高的在滤纸条上扩散速度最快,溶解
度低的在滤纸条上扩散速度最慢’从而将四种色素分离开来’ B正确;分离色素
的原理是根据色素在层析液中的溶解度不同’丁为胡萝卜素,是因为其在层析液
中的溶解度最高’在滤纸上扩散最快’
C错误;
由于叶绿素不稳定容易分解’所
以在发黄的菠菜叶中含量显著减少的是甲叶绿素b和乙叶绿素a』
D正确。
答案:
C
［练习9］解析:根据色素分离的原理’最内侧色素为溶解度最低的色素’即叶绿素b。
答案: B
209
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‖满分之路.代谢｛
［练习l0］解析:有色液滴的移动说明了密闭系统装置内气体压强发生改变’可能是由樱桃
的呼吸作用引起的’也可能是由外界温度或气压变化引起的, A正确;本实验需
要设置对照’
由于活细胞能进行呼吸作用,所以对照组的处理方法是使樱桃死亡
并消毒’其他条件相同, B正确;若有色液滴不动’种子可能进行无氧呼吸所
以不能说明此时种子停止了细胞呼吸’ C错误;若用相同的装置测定绿色植物的
呼吸速率’
由于绿色植物在光照下能进行光合作用释放氧气,所以需要在黑暗条
件下进行’以避免光合作用的影响’
D正确。
答案:
C
［练习ll］解析:
（l）叶绿体色素分布在类囊体薄膜上’经过层析后’滤纸条从上到下依次
是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b
（黄绿色）;色素中类胡萝卜素吸收蓝紫光’叶绿素吸收红光和蓝
紫光°
（2）由题意分析可知实验思路是不断缩短杀死小球藻的时间’同时提取产
物并分析’直到最终提取物中只有—种放射性代谢产物’该物质即为
CO2转化成的第＿个产物°
若物质甲与CO2直接结合’突然停止供
应CO2’则因为没有CO2与之结合’其含量会增多,光合作用中与
CO2直接结合的是C5。
（3）卡尔文运用的方法是同位素标记法。
答案:
（l）类囊体薄膜橙黄色红光和蓝紫
（2）继续缩短杀死小球藻的时间’直至放射性产物只有＿种增多C5
（3）同位素标记
［练习l2］解析:
（l）图l中AB段随H2O2浓度的增加反应速率逐渐增大,说明实验中影响
反应速率的因素主要是H2O2浓度。
AB段反映的是不同浓度的H2O2
分解速率不同,所以可推知该实验的自变量是H2O2浓度’故可只改
变图2实验装置中H2O2浓度’通过观察气体的产生来验证°
（2）将士豆片高温处理后’其中的过氧化氢酶变性失活’加人H2O2后’失活
的过氧化氢酶不能催化H2O2分解°
H2O2自然分解,气泡产生量少。
2l0
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」第六霞光台呼吸撼金类题｝
（3）实验过程中温度、pH等保持不变’影响酶促反应速率的只能是酶的
数量°
将装置中含有新鲜土豆片的烧瓶放在不同温度的水浴锅中,
温度会对H2O2分解产生影响’高温促进H2O2分解,这样测得的结
果不科学°
（4）若酶量＿定,当反应物浓度增加到＿定程度时’所有的酶都参与了反
应,酶促反应速率最大,此时再增加反应物浓度’反应速率不再
变化。
答案:
（l）H2O2浓度改变图2装置中H2O2的浓度’其他条件不变
（2）产生的气泡少高温处理后’过氧化氢酶失活’ H2O2自然分解,气
泡产生量少
（3）土豆片的数量温度会影响H2O2自身分解的速率
（4）受过氧化氢酶数量的限制
［练习13］解析:
（l）如果将图1整个装置放在暗处,则没有光合作用’只有呼吸作用对应
于图2中的M点,此时呼吸作用吸收氧气’产生的二氧化碳溶于
NaHCO3’所以气体体积减小,导致图中红色液滴右移;如将其放在
适宜的光照下,光合作用速率大于呼吸作用速率’容器中气体体积增
加’红色液滴左移,此时移动的刻度数不是伊尔藻实际的光合速率,
因为此时红色液滴移动的刻度数是伊尔藻光合速率与呼吸速率的
差值°
（2）图l装置中烧杯A是对照作用’为了使实验更有说服力’应在烧杯A
中放置等量相同的伊尔藻。
（3）图2中P点以前限制光合速率的主要因素是光照强度, Q点以后限制
光合速率的主要因素不是光照强度而是NaHC（）3浓度即二氧化碳
的浓度。
答案: （l）右移M左移不是此时红色液滴移动的刻度数是伊尔藻实际光
合速率与呼吸速率的差值
（2）对照在烧杯A中放置等量相同的伊尔藻
（3）光照强度NaHCO3浓度
2ll—
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（练习l4）解析:
（l）分析实验装置可知,装置中气体量变化为氧气的释放量°
将甲装置
置于光下,在光照强度为1klx时’用植物E测定时着色液滴向左移
动,说明氧气含量在减少’即此时光合作用速率小于呼吸作用速率;
当光照达到＿定强度后’植物圆叶上浮的原因是光合作用产生的氧气
多于呼吸作用消耗的氧气’使叶肉细胞间积累了氧气。
（2）图乙中曲线E所代表的植物的光补偿点和光饱和点均高,因此适应于
较强光照下生长。
当光照强度为0klx时’植物只进行呼吸作用’
因
此F组叶肉细胞中能产生［H］的场所是细胞质基质和线粒体基质°
（3）合成有机物的质量表示总光合作用量。
图乙中光照强度为3klx时’
相同时间内’ E植物点光合作用量＝10＋20＝30,而F植物总光合作
用量＝10＋10＝20’因此等面积的E、F两种植物的叶片合成有机物
的质量之比为3 :2。
光照强度为8klx时’ F组叶片的光合作用速率
小于E组的’主要限制因素最可能是光合色素的含量。
答案:
（l）小于光合作用产生的氧气多于呼吸作用消耗的氧气,使叶肉细胞间
积累了氧气
（2）较强光照细胞质基质和线粒体基质
（3）3
: 2
光合色素的含量（其他答案如“酶含量”
“叶绿体含量或
结构”等合理答案均可）
212
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第七章光台〗乎吸图像类题
｜
内容霉读0
图像类题是生物较常考的题型,如模式图、流程图、坐标图等’在审题过程中’
图像的信息获取比文字信息难度更大,需要全面梳理图线内容’理解图像内涵》并与
教材相关知识联系’理解题目表达含义°
在光合呼吸相关知识点中’经常出现不同的
图像形式’其中＿部分在之前的内容中已有所涉及,这＿节将介绍几种常考图像的原
理,详细掌握有利于快速解题°
因必备知识
~~~~~~~ ~~
~ ~
~
~~~~~~~~~~~~~~
—｀植物光台呼吸的曰变化曲线
l.夏季植物CO2气体吸收与释放典型曲线分析
（l）曲线形态
CO2的
吸收
O
蹦
ab／
Ⅳ6
d
走云芦时
图1
（2）曲线过程分析
@Oa段:凌晨3时～4时’温度降低’细胞呼吸强度减弱’ CO2释放减少;
@b点:上午6时左右,太阳出来’开始进行光合作用;
◎bc段:光合作用强度小于细胞呼吸强度;
@c点:上午7时左右’光合作用强度等于细胞呼吸强度;
◎ce段:光合作用强度大于细胞呼吸强度;
@d点:温度过高,失水过多导致部分气孔关闭,出现“午休”现象;
@e点:下午6时左右』光合作用强度等于细胞呼吸强度;
2l3
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~
oef段:光合作用强度小于细胞呼吸强度;
@lg段:太阳落山’光合作用停止,只进行细胞呼吸°
o午休现象:
由于中午气温过高,植物失水过多,为避免失水’植物关闭气
孔,同时导致吸收的CO2减少、光合作用受阻的现象°
（3）有机物产生与消耗情况的分析
CO2的
吸收
O
CQ的
释放
蕊瓣毖
距
吐
殿
挞
;P
R‖. . .
婶辨
赃鞋
赵
f
g～
ab川
』;
~4 时
图2
@积累有机物时间段: ce段。
c点和e点时’光合作用强度与细胞呼吸强度相
等’ c～e由于光照强度的增强,光合作用强度大于细胞呼吸强度,故不断积累
有机物。
@制造有机物时间段: bf段°
b点大约为早上6时’太阳升起’有光照’开始
进行光合作用; f点大约为下午6时,太阳落山’无光照’停止光合作用。
◎消耗有机物时间段: Og段°
—天24小时,细胞的生命活动时刻在进行,细
胞呼吸始终进行’即不停地消耗能量。
@＿天中有机物积累最多的时间点:
e点°
白天,光合作用强度大于细胞呼吸
强度’积累有机物; e点后’随着光照的减弱’细胞呼吸强度大于光合作用
强度’开始消耗积累的有机物’故e点时积累的有机物最多°
◎＿昼夜有机物的净积累量表示为: Sp-SM-SN。
Sp表示白天的净积累量’
SM和SN表示夜晚的净消耗量,故Sp-（SM＋SN）为＿昼夜的净积累量·
2.密封大棚（钟罩）内CO2总量变化典型曲线图分析
玻
璃
罩
内
山
浓
度
~~~~~~~
2
2
6
l0
l6l8
24时
214
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』第七章鳃禽呼吸图像类题!
（l）A点:起始点,对应时间为午夜十二点。
（2）AC段:夜晚无光合作用’呼吸作用使密闭空间的CO2含量不断上升。
（3）BC段:
由于凌晨温度减低’呼吸作用减弱’ CO2浓度增加减慢。
（4）C点:开始光合作用’
由于早晨温度较低｀光照较弱,光合作用小于呼吸作
用’ CO2依然不断增加。
（5）D点:曲线切线斜率为0’ CO2增速为0（此时CO2既不增加也不减少）’故此
点光合作用等于呼吸作用°
（6）DH段:
白天光照强烈的时间段’光合作用速率大于呼吸作用速率’二氧化碳
浓度不断减少。
（7）FG段:发生“午休”现象。
（8）H点之后:光照减弱,光合作用小于呼吸作用, CO2浓度增加。
（9）经过—天24小时后,玻璃罩内CO2浓度降低,说明植物积累了有机物。
3.两图的区别
（1）注意区分两图纵坐标的含义’前者表示细胞吸收或释放CO2的量’后者表示容
器内CO2浓度’两者变量不同。
（2）前者的纵坐标是CO2吸收或释放速率’数值越大速率越大;后者中纵坐标是CO2
变化量’曲线的斜率表示反应速率的大小’斜率越大’表明光合作用或呼吸作用
速率越大。
（3）后者中的点D、H是曲线的拐点’此点切线斜率为零’气体变化量为零’表明光
合作用强度等于细胞呼吸强度,分别对应于前者中的c、
e点。
215
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‖满分之路.代谢l
◎典例剖析
~
［例1］下图是夏季晴朗的白天,玉米和花生净光合速率（单位时间、单位叶面积吸收CO2
的量）的变化曲线,下列叙述错误的是（
）
』
‖
‖
∩
‖
∩
·
日
斗
］
勺
▲
］
净
光
合
速
率
官
曰
◎
三
曰
咱
·
吮
二
-▲ˉ玉米
8:（】）9:30ll:（Ⅱ）］2830l4:（）（）l5:3（）lT0（）l8:30
时间
A.在9: 30～ll : 00之间’花生净光合速率下降的原因是暗反应过程减缓
B.在l1: 00～l2: 30之间’花生的单位叶面积有机物积累量比玉米的多
C.在17: 00时’玉米和花生的单位叶面积释放O2速率相同
D.在l8: 30时’玉米既能进行光反应’也能进行暗反应
分析题图’坐标图横坐标为时间,纵坐标为净光合速率’直接表示CO2吸收量、O2释
放量或有机物积累量。
其中花生在中午出现了“午休”现象’而玉米没有出现“午
休”现象°
由此可知:在9: 30～］1 : 00之间’随光照的增强’花生的蒸腾作用也在
加强’而为了减少水分的散失’植物的气孔关闭’
因此进人花生细胞内的CO2量减
少,所以暗反应过程减缓’ A正确;从图中可以看出’在l1
: 00～12: 30之间’花生
的单位叶面积的净光合速率呈上升趋势’而玉米的单位叶面积的净光合速率呈下降趋
势’但又从图中可以看出玉米的单位叶面积的净光合速率比花生的大’即玉米有机物
的积累量比花生的多’ B错误;在17: 00时’玉米和花生的净光合速率相等,而这时
的O2的释放量是净释放量,所以在l7: 00时玉米和花生单位叶面积释放O2的速率相
同’ C正确;在l8: 30时’玉米的净光合速率是零,说明此时光合作用和呼吸作用的
速率相等,因此这时玉米既能进行光反应’也能进行暗反应’
D正确。
答案:
B
216
~
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」第七露迷食呼吸图像类题｝
［例2］如图为桑叶光合速率随土壤水分减少的日变化曲线图,图中曲线I
、
Ⅱ＼Ⅲ分别为
降雨后第2、
8、15天测得的数据°
若光照强度的日变化相同,则据图判断不正确
的是（
）
］
］
光
合
速
率
＝
曰
巳
只
曰
潜
·
吻
二
6
8
~
~
~
~
~
~
~
~
β
］
β
］
斗
］
）
∑
时
］
（
刻
川
时
A.在水分充足时桑叶没能出现“午休”现象
B.曲线Ⅱ双峰形成与光照强度的变化有关
C.导致曲线Ⅲ日变化的主要因素是土壤含水量
D.适时进行灌溉可以缓解桑叶“午休’’程度
可
』
折
解●
根据题干信息分析题图’可知随时间变化’三条曲线不同的原因是因为降雨后的不同
天数’湿度不同’午休现象程度不同导致的。
曲线I为降雨后第2天（水分充足）测得
的数据’没有出现“午休”现象’ A项正确;
曲线Ⅱ和曲线Ⅲ分别是降雨后第8天和
第15天测得的数据,此时士壤含水量减少’并都出现“午休”现象’即中午温度高’
为降低蒸腾作用,气孔关闭’导致这种曲线变化的主要因素是光照强度, B项正确,
C项错误;根据曲线I可知’适时进行灌溉可以缓解桑叶“午休”程度’ D项正确。
答案: C
217
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』满分之路.代谢｝
［例3］如图是在不同光照条件下测定的某种植物净光合速率（以O2释放量为测定指标）变
化情况’请分析回答:
净光合速率［队mOl／（m2.S）］←晴天-阴天
l5A
l.0ˉˉ--
0.5-
Oˉˉˉˉ0
ˉ0.5ˉ
~
~
‖已
γ止污垫／
∩
间
凸
寸
』〕
日
］
≈
∩
户
刁
Ⅸ
■
●
］
］
若其他条件不
（1）图中B（〕段限制叶片光合速率的主要环境因素是—
变’对叶绿素而言’有效吸收的光主要是
◎
（2）在图中CD对应时段’植物体内有机物总量的变化情况是
°
经测
定,晴天遮光条件下该植物的CO2平均释放速率为0.8｝Lmol／（m2
. s）’则A点
○
＼
］
／
∩
己
●
∑
Ⅲ
（
／
］
◎
Ⅲ
儿
｝
时该植物O2产生速率约为
（3）在实验过程中’给植物浇灌Hl8O’发现叶肉细胞中出现了（CHl8O）°
分析其最
可能的转化途径是Hl8O先参与
·
（l）BC段是在阴天条件下,光照较弱’温度较低,光照强度和温度成为限制叶片光合
速率的主要环境因素;叶绿素主要吸收红光和蓝紫光°
（2）净光合速率表示植物体内有机物的积累情况’负值表示减少,正值表示增加’ CD
时段植物体内有机物总量的变化情况是先减少后增加°
晴天遮光条件下该植物的CO2
释放速率即为呼吸速率’等于氧气吸收速率’则a点时该植物O2产生速率为1＋0.8＝
l.8队mol／（m2
. s）。
（3）在实验过程中,给该植物浇灌H』8O’发现叶肉细胞中出现了（CH』8O）。分析其最
可能的转化途径是Hl8O先参与有氧呼吸（第二阶段）生成二氧化碳（Cl8（）2）,二氧化碳
（Cl8O2）再参与暗反应（光合作用）生成有机物（CHl8（））。
答案:
（l）光照强度和温度红光和蓝紫光
（2）先减少后增加18
（3）有氧呼吸（第二阶段）生成二氧化碳（Cl8O2）》二氧化碳（Cl8O2）再参与暗反应（光
合作用）生成有机物（CHl8O）
218
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」籍蹿光台呼吸图像类翻｝
［例4］对农作物光合作用和细胞呼吸等生理过程的研究’可以指导我们的农业生产°
如图
是某研究小组以番茄为材料所做的相关实验及其结果’请回答下列问题:
单
株
光
合
作
用
强
度
度
∑
大
棚
内
山
浓
度
种植
砰恒
（』
〔′
密度
笛」夏
O
6
l2
l824（h）
甲
乙
（1）由图甲得到的指导农业生产措施是:在栽培农作物时要注意
（2）种植番茄的密闭大棚内—昼夜空气中的CO2含量变化如图乙所示°
B点时光合
作用速率
（填“大小” “小于”或“等于” ）细胞呼吸速率, C点时
光合作用速率
（填“大小’’ “小于”或“等于”
）细胞‖乎吸速率。
（3）＿昼夜内植株
（填“是”或“否”
）生长°
理由是
。
由图乙给我们的指导是:在密闭大棚内种植
作物时要注意
◎
分析题图:图甲中,随种植密度增大’
田间的通风、透光条件都变差’故与P点比’
限制Q点光合强度的外界因素是光照、CO2浓度。
图乙中, B点和E点为CO2的平衡点’此时光合速率等于呼吸速率;在6～18h之间
CO2之所以不断下降,是因为光合作用强度大于呼吸作用强度;
比较图中的A点和F
点,可以看出—昼夜后即F点的CO2浓度降低’因此表现出生长现象°
（l）由图甲可知随种植密度增大’
田间的通风、透光条件都变差,故与p点比’限制Q
点光合强度的外界因素是光照、CO2浓度。
所以甲实验给我们的启示是,在栽培农作
物时要注意合理密植°
（2）图中B点和E点为CO2的平衡点,此时光合速率等于呼吸速率; C点时大棚内二
氧化碳含量处于下降趋势’表示CO2的吸收大于释放’表明此时光合作用速率大于细
胞呼吸速率。
（3）比较图中的A点和F点’可以看出一昼夜后即F点的二氧化碳浓度降低’该二氧化
碳用于合成有机物储存于植物体中’因此表现出生长现象。
图乙给我们的启示是’在
密闭大棚种植作物时要注意及时补充CO2°
答案:
（1）合理密植
（2）等于大于
（3）是F点低于A点’表明密闭大棚内减少的CO2用于有机物的积累适当补充CO2
219
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｜满分之路.代谢［
因必备知识
酗豌一≡ˉˉ
二｀光台∩乎吸综台曲线分析及点的移动
L光合呼吸综合曲线问题
光照强度、温度和CO2浓度等都会影响光合作用和细胞呼吸的曲线变化,这个
问题在第五章:光合呼吸综合计算内容中讲解’
以下通过表格总结°
关键点分析
模型
图形
光照强度为0’此时
只进行细胞呼吸,
CO2释放量表明此时
的呼吸强度
A点
光照强度增大,光合
作用逐渐加强, CO2
的释放量逐渐减少’
此段细胞呼吸强度大
于光合作用强度
AB段
CO2
吸收
光照
强度
影响
模型
总
光
合
速
率
~
此时光合作用强度＝
细胞呼吸强度’植物
对CO2的吸收和释
放速率刚好相等,称
为光补偿点
光饱
和点
B
B点
‖乎吸作用强度
随着光照强度不断加
强’光合作用不断加
强’到C点不再加
强,称C点对应的光
照强度’即C′点为光
饱和点
BC段
220
／蕊
C′
谓强度
率
净
光
合
速
率
｜
｜
｜
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』第嗡章潞合呼吸图像类磁｝
续表
模型
图形
关键点分析
某温度下CO2吸收量
表示净光合作用强度
单位时间内气体变化量
A段
斗
〕
∑
］
○
某温度下CO2产生量’
此段表示呼吸作用强度
温度
影‖问
模型
B段
温度（。C）
C段（总光合速率）＝A
段（净光合速率）＋B段
（呼吸速率）’即表示某
温度下的总光合速率
］
’
曰
］
斗
日
ˉ｛ˉ＼↓4ˉ｜-｜
■
‖
0
′
0
‖
0
■≈→雪■＝0＝＝＝b→＝ˉ
40
60
C段
20
光合速率等于细胞呼吸
速率时的CO2浓度』即
CO2补偿点
A点
进行光合作用所需CO2
吸
收
叭
○
放
出
α
℃
A′点
厂厂
CO2
的最低浓度
影‖间
CO2饱和点’
即继续增
加CO2的浓度’光合速
率不再增加
／
BCOi浓度
B和
B′点
模型
图l
图2
在一定范围内’光合速
率随CO2浓度增加而
增大
AB段
和A′B′
段
2.曲线中点的移动分析
（1）点的移动图示
吸收
CO,
化
O
A
释放
丁
↓
A点上下移动
看呼吸强度变化
CO,
22l
「｛
／
｜
一—
~
≈
‖
巴
■
CO2产生量
了咕ˉ
, I
‖
么
‖
~
＼
《
ˉ
℃
■
‖
‖
守
〗
■
■
凸
｝
｜
】
】
＝
【
~
~
′
『
｜
／
／
~
~
~
■
‖
＝
】
】~
~
~
＝
℃
＝
√
□
■
（
｜2｜哎收重
｜力
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｜蔗分之路代谢［
（2）点的移动分析
@A点在y轴上,代表呼吸速率′仅与呼吸有关。
当环境因素影响呼吸时’
导致A点上下移动,其中呼吸作用增强’则A点下移’呼吸作用减弱’则
A点上移°
@C点在第—象限》代表光合作用强度’仅与光合作用强度有关°
当环境因
素影响光合作用时’可以上下左右移动’其中左右移动代表其能够利用的
光能多少’上下移动时代表能够固定的CO2量’例如当光合作用增强时’
可以吸收更多光能进行更强的光合作用’
C点向右上方移动’
当光合作用
减弱时,吸收光能更少’光合作用强度更弱》C点向左下方移动°
@C′点是C点在x轴上的投影’表示光饱和点’随光合作用强度变化而在x
轴上左右移动’原理和第@点相同’
当光合作用强度增强时’
C′点问右移
动,当光合作用强度减弱时,
C′点向左侧移动。
@B点是光补偿点’其大小与光合作用和细胞呼吸均有关,在确定新的A点位
置后’根据光合作用强度变化绘制出新的曲线’即可确定B点移动方向·
@阴生植物与阳生植物相比’ CO2（或光）补偿点和饱和点都应向左移动。
◎典例剖析
［例5］已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25°C、30°C’如图曲线表示该植
物在30°（〕时光合作用强度与光照强度的关系°
若将温度调节到25·C的条件下（原
光照强度和CO2浓度不变）’从理论上讲’图中相应点的移动分别是（
）
］
○
巳
∏
光
合
作
用
强
度
／b
光照强度
A.a点上移’
B.a点下移’
C.a点上移’
D.a点下移,
b点左移’
b点左移’
b点右移’
b点不移’
m值增加
m值不变
m值下降
m值上升
222
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『露张摔粥台呼吸圈像类题｝
｝·解析】
解答本题关键是利用题中所给条件“光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25。C和
30°C” ,因此由30°C下降到25°C的条件下’植物的光合作用强度和呼吸作用强度均改
变’光合作用强度增加,而呼吸作用强度下降,再由此判断三点移动方向。
分析图
形: a点代表呼吸作用速率’
b点代表光补偿点’ m代表最大净光合作用强度°
根据
题意和图示分析可知:温度从30。C下降到25。C后’光合速率加快’呼吸速率减慢。
图中a点代表呼吸速率,温度下降后呼吸速率减慢’故a点上移; b点代表光补偿点’
即b点呼吸速率等于光合速率’
由于呼吸速率减慢,光合作用加快’需要降低光照强
度’才能够使b点呼吸速率等于光合速率’故b点左移;
m点代表最大净光合作用强
度’
由于降低温度后,导致光合作用强度增加’故m值增加°
答案: A
［例6］科学家研究小麦20°C时光合作用强度与光照强度的关系’得到如图曲线。
下列有
关叙述错误的是（
）
CO2
吸收
、
ˉ
度
强
尸
…
—
／
α
O
CO2
释放
A.c点之后小麦光合作用强度不再增加可能与叶绿体中酶的浓度有关
B.a点时叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体
C.其他条件适宜’
当植物缺Mg时’ b点将问右移动
D.在25。C条件下研究时’ cd段位置会下移’ a点会上移
223
~
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｜满分之路.代谢［
……
据图可知’ c点是光饱和点, c点之后光合作用强度不再随光照强度增大而增大’此时
影响的因素可能是色素含量、原料、酶的浓度等, A正确; a点时’光照强度为零,故
小麦只通过呼吸作用产生ATP’进行的场所是细胞质基质和线粒体’其中线粒体是细
胞器’ B正确;Mg是植物合成叶绿素的必需元素,叶绿素在光合作用时可以吸收和传
递光能’在其他条件适宜的情况下’当缺少Mg元素时’叶绿素的合成就会受阻,从而
使光合作用的强度降低’
由于呼吸作用的强度不受影响’所以要让光合作用强度和呼
吸作用强度相等’就必须要增加光照强度以提高光合作用强度,
因此b点右移, C正
确;图中CO2吸收量代表光合作用强度’ CO2释放量代表呼吸作用强度。
当温度升高
为25°C时’因为在适宜温度范围内’所以呼吸作用强度和光合作用强度都会增大’因
此cd段会上移’ a点会下移,
D错误。
答案: D
｜例7）如图表示某植物在不同条件下’光合作用速率的变化曲线’请从影响光合作用光反
应、暗反应的过程来分析回答:
∑
∑
氧
气
释
放
速
率
〉／秃足的CO2、30.C
日
∑
］
］
＾
毫
升
～
小
时
…
B充足的CO’、
l5。C
C
＝—
不充足的CO2、
l5.（〕
β
○
〕
日
／
500
l000
l50020002500
光照强度（lx）
（l）C与B相比较,光合速率慢’是因为
（2）A与B相比较’光合速率快’原因是
但是’在光照强度小于500lx范围内’
◎
两者光合速率基本相同’这是因为
◎
（3）综上所述,光合作用速率受
等因素的综合影‖问°
（4）植物在不同温度条件下’代谢反应强度不同。
请分析在15＂lx光照强度、CO2
充足、15°C时’该植物每小时光合作用所产生的氧气量是
毫升／小
时;在2000lx光照强度下、30。C时’该植物每小时光合作用所产生的葡萄糖是
l5°C（CO2充足、同等光照强度）时的
倍·
224
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1第七露光台呼吸图像类题｝
】
乙
析
解
●
＿
…
～
（l）由图分析’ C与B的单—变量是CO2的量是否充足’所以C与B相比较’光合速
率慢’是因为C的CO2浓度不充足,使得暗反应速率慢而引起的°
（2）由图分析,A与B的单＿变量是温度的不同, A（30。C）与B（15。C）相比较,光合速
率快’是因为A温度高’提高了暗反应中酶的催化效率’从而提高了光合速率°
但
是’在光照强度小于500lx范围内,两者光合速率基本相同’这是因为在弱光下’两者
光反应的产物ATP和［H］少’从而影响暗反应C3的还原’光合速率低。
（3）由上述分析可知,光合作用速率受光照强度、CO2浓度和温度等因素的综合影响°
（4）由上图可知在1500lx光照强度、CO2充足、l5°C时’该植物每小时O2的释放量是
18毫升: O2的释放量＝O2的产生量-呼吸作用O2的消耗量’又因为15°C下呼吸作用
消耗的O2量为3毫升／小时’所以光合作用所产生的O2量是15＋3二l8毫升／小时;
在2000lx光照强度下、30。C时’该植物光合作用所产生的O2量是22＋5＝27毫升／小
时,所以在2000lx光照强度下、30°C时,该植物每小时光合作用所产生的葡萄糖是
l5°C（CO2充足、同等光照强度）时的27÷18≡1.5倍°
答案:
（l）C的CO2浓度不足（B充足）,暗反应速率慢
（2）A温度高（A为30°C’ B为l5°C）’提高了暗反应中酶的催化效率在弱光下’光
反应的产物少’是影‖阿光合速率的主要因素
（3）光照强度、CO2浓度和温度
（4）18
1.5
225
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』满分之路.代谢｛
［例8］如图表示在25。C时’
a、b两种植物随着光照强度的变化CO2吸收量或（〕O2释放量
的变化曲线图°
回答下列问题:
a
6｜ˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉ
L□
2ˉ
l
ˉ
q′
-0√
“｜少
PY
Z光照强度（klx）
植物’
当光照强度在达
（l）比较a、b植物’其中细胞呼吸较强的是
到Z点之前’限制a植物光合作用的因素主要是
。
（2）当平均光照强度在X和Y之间（不包括X、Y）’假设白天和黑夜的时间各为12h’
a植物＿昼夜中有机物积累量的变化是
（填‘‘减少”或“增加”
）。
（3）已知a植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别是25°C和30。C’若将温度提高
到30°C（其他条件不变）,理论上图中P、M的位置如何变化?
、
◎
司
』
析
解
●
（1）图中光照强度为0时’植物只进行呼吸作用’从图中看出a植物的呼吸作用是2,
而b植物的呼吸作用是l’所以a植物的呼吸作用强度高,光照强度在达到Z点之前’
a植物的光合作用强度随着光照强度的增加而增加’限制光合作用的主要因素是光照
强度°
（2）光照强度在X和Y之间时’ a植物净光合作用小于2’小于夜间该植物呼吸作用消
耗, a植物—昼夜中有机物积累量的变化是减少。
（3）曲线图是在25°C条件下测定的’此时是光合作用的最适温度,将温度提高到
30°C,光合速率将下降’呼吸速率上升,导致图中P点右移’ M点问左下方移。
答案:
（l）a光照强度
（2）减少
（3）P点石移M点向左下方移
226
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』第七慧光台呼吸图像类题｝
.堑强化练习
［练习1］将小球藻置于盛有NaHCO3溶液的密闭容器中培养,在不同光照条件下该容器中
O2浓度随时间变化的曲线如图所示’据图分析错误的是（
）
口200
曰
弓l5（）
曰
旦l00
掣50
曰
○O
呈■＝＝＝
~~~~~
5
l0
l5
20
25
时间（min）
A.0～10min净光合速率不变
B.0～l5min光照强度小于l5～20min
C. 15～20min光合作用速率与呼吸作用速率相等
D.若20min后停止光照’则短时间内叶绿体中C5含量减少
［练习2］将叶面积相等的A、B两种植物的叶片分别放置在相同的、温度适宜且恒定的密
闭小室中,给予充足的光照,利用红外测量仪每隔5min测定—次小室中的CO2
浓度’结果如图所示°
对此实验叙述正确的是（
）
CO2的浓度（mmol／L）
1.6
12
08
0.4
O
物
物
植
植
∧
日
—
l0
2（）
30
40时间（mjn）
A.此实验可用于验证A植物比B植物具有更强的固定CO2的能力
B.当CO2浓度约为0.8mmol／L时’
A、B两植物的光合作用强度相等
C.30min以后’两种植物叶片光合作用强度都与呼吸作用强度相等
D若A植物在第5min时光照突然降低, C5含量将增加
227
／
~~~
~~~~
／Z
~
~~
~
~~~~
~
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｜满分之路.代谢｛
［练习3］某研究性学习小组采用盆栽实验,探究土壤干旱对某种植物叶片光合速率的影
‖问°
实验开始时土壤水分充足’然后实验组停止浇水,对照组土壤水分条件保持
适宜实验结果如图所示°
下列有关分析不正确的有（
）
β
尸
〕
斗
〕
勺
▲
叶
片
光
合
速
率
冒
曰
◎
三
曰
仙
。
兰
斗
〕
叶
片
叶
绿
素
含
量
＾
曰
≈
帕
～
庐
＝
上～耳-→
→对照组
←实验组
时
2
4
6
8时间（d）
甲
间（〔l）
（）
乙
A.叶片光合速率随干旱时间延长而呈下降趋势
B.叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降
C.实验2～4天’光合速率下降是由叶片叶绿素含量下降引起的
I）.实验2～4天,光合速率下降可能是由叶片内CO2浓度下降引起的
［练习4］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°
下列说法正确的是（
）
（
）
斜
圈
导
国
嗣
◎
巴
a′
l8＼≤6～＝旦4
时间
e
勺
△
］
A.甲植株在a点开始进行光合作用
B.乙植株在e点有机物积累量最多
（〕.两曲线b～d段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭
D.曲线b～c段和d～e段下降的原因相同
228
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｜第七章光台呼吸图像类题｝
［练习5］在充满N2与CO2的密闭容器中’用水培法栽培几株番茄’ CO2充足。
测得系统
的呼吸速率和光合速率变化曲线如图所示。
下列叙述错误的是（
）
20
＾
吻
～
刷
◎
◎
～
◎
曰
己
瞅
幽
熔
艳
ˉ←光合速率
÷呼吸速率
厂…
l5
·
日
］
β
］
斗
］
〗
］
◎
‖
‖
几
｀
｀
‖
／
》
月
（
间
β
时
斗
∑
○
A.6～8l1光合速率大于呼吸速率导致O2含量上升
B.若在8h时’将容器置于冰浴中》呼吸酶的活性下降导致呼吸速率下降
C.9～l0｝l光合速率迅速下降’最可能发生变化的环境因素是光照强度
I）. 10h时能产生ATP的结构是叶绿体和细胞质基质
［练习6］如图表示—株生长迅速的植物在夏季24h内每小时CO2的吸收量和释放量（单
位:mg）’光合速率和呼吸速率用CO2净吸收量和CO2净释放量表示。
下列表
述不合理的是（
）
80
40
l0
O
l（）
l2:（）0l8;00
6而顽时间
A.在18: 00和6: （）0时’该植物光合作用强度与呼吸作用强度相等
B.假设该植物呼吸速率不变’则该植物在12: 00每小时固定的CO2为50mg
C.该植物在＿昼夜中有机物积累量的代数式可表示为A＋C-B
D.中午l2: 00左右’与曲线最高点所对应的时间相比’该植物叶绿体内C5的含
量下降
229＿
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｜满分之路.代谢〗
［练习7］下列关于曲线的描述’正确的是（
）
吸收速率
释放迷率
ˉˉˉˉ光照下CO2的
—黑暗下CO2的
■■■■司■
■■■尸-＝
■■■■Ⅲ■
■■■■■■
■■■Z■■
■■■■■■
■■■■■■
口PqPqP雨〔
则
斗
〗
∑
］
几
室
已
旦
褂
阐
逼
漠
虾
馋
闺
罢
国
琶
刷
◎
◎
00
~
瞩
罢
冒
厂
◎
○
涧
逞
冀
剧
◎
○
D
／γ＼
（〕（）
｜温室内CO2浓度
∧
~
C
〕
G
rTx］二f
｝B
‖
O
00
ui‖
卜‖
l
AB
（）0
绿色植物-火中光
合速率变化曲线
阁2
）
们
（
叫
间
时
日
］
割
∑
］
β
○
／
『
几
阁l
A.图l中’两曲线的交点对应的是净光合速率为0时的温度
B.图2中’ C点对所有进行光合作用的细胞来说』叶绿体消耗的CO2量等于细胞
呼吸产生的CO2量
C.图3中A＼B两点为光合速率和呼吸速率相等的点
D.若呼吸作用的原料全部为葡萄糖’则图l中30。C时l0ll需消耗葡萄糖l5mg
［练习8］将某绿色盆栽植物置于密闭容器内暗处理后’测得容器内CO2和O2浓度相等（气
体含量相对值为1）,在天气晴朗时的早6时移至阳光下’
日落后移到暗室中继续
测量两种气体的相对含量,变化情况如图所示°
下列对此过程的分析正确
）
（
曰
正
的
∑
］
咽
征
滨
疆
量
旷
II
‖
卢
~
‖
0
!
｜
珍＝』
）
l2
l4
l6 l8202
勺
△
24时间（h）
羔下对称
（）
6
8
l（）
l2
l4
l6
l82（）222
注:两条曲｛线在20时前沿水平虚线上
A.只有在8时光合作用强度与呼吸作用强度相等
B在9～l6时之间’光合速率＞呼吸速率, O2浓度不断上升
（〕.该植物体内17时有机物积累量小于19时的有机物积累量
I〕.该植物从2（）时开始进行无氧呼吸
230
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】霸七露光合砰酸霞嚎萎翻
［练习9］如图表示在不同光照强度（其他外界条件恒定）下’某植物氧气的释放速率。
据
此计算:该植物在2000lx（勒克斯）的光照强度下’每小时光合作用所制造的氧气
量（mL）是（
）
γ
∑
日
‖
七
］
］
氧
气
释
放
速
率
冒
二
二
光照强度（lX）
A. 17
B. ll
C.23
D.条件不足无法判断
［练习l0］某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如图。
据此》对该植物生理特性理解
不正确的是（
）
合
寅
吻
·
曰
曰
～
它
臼
二
＝
咽
导
图
画
◎
○
／
（
度（°C）
45温
-l00
25
＝
吻
·
曰
∩
铝
≥
◎
曰
■
虱
～
咽
档
哄
丙
己
~
云
吻
°
剐
曰
■
～
它
曰
■
≈
二
Ⅷ
罢
雪
曰
◎
○
—l0 0
l0
2030
4（）
50
60温度（°C）
A.呼吸作用的最适温度比光合作用的高
B.该植物在10～45。C范围内能够生长
C.通过测量总光合速率和呼吸速率计算得出净光合速率
D.0～25°C范围内温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率大
23l
｜
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｜满分之路·代谢｜
~
［练习ll］某研究小组测得在适宜条件下某植物叶片遮光前吸收CO2的速率和遮光（完全黑
暗）后释放CO2的速率。
吸收或释放CO2的速率随时间变化趋势的示意图如下
（吸收或释放CO2的速率是指单位面积叶片在单位时间内吸收或释放CO2的
量）,回答下列问题:
△／遮光
〗
吸
收
四
速
率
A
O
释
放
CO2
速
率
时间
~
~
~
~
~
~
~
~
~
~
~
~
巳
ˉ
℃
ˉ~
~~
~~
~~
~~
~
＼ˉ／
~
~
（l）遮光瞬间该植物叶肉细胞中C3含量变化是
◎
（2）在光照条件下’图形A＋B＋（〕的面积表示该植物在＿定时间内单位面积叶
片光合作用
’其中图形B的面积表示
’从图
的途径’ CO2进出叶肉细胞都
形C可推测该植物存在另—个
的方式进行的°
是通过
（3）在上述实验中’若提高温度、降低光照’则图形
（填“A”或
“B” ）的面积变小,图形
（填“A”或“B” ）的面积增大’
原因是
◎
232
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蹿髓光禽呼吸圈像类题‖
［练习12］如图＿表示某绿色植物细胞内部分代谢活动的相互关系’其中a、
b、c代表不同
的细胞器’@～@代表不同的物质。
请据图回答下列问题
@
~
@@
光
◎
~
~
ˉK＋
@
图一
二氧化碳吸收量［mg／（dm2.h）］
＝T＝□＝马＝T＝■≈■0■司＝尸司＝T＝G＝＝】
■
‖
‖
■
0
‖
0
‖
』
■
0
‖
＝』＝■＝』＝』＝0＝＝0＝』■L』＝L＝0＝■0
0
■
■
‖
‖
■
■
■
0
‖
0
0
＝▲＝■▲』＝△＝‖＝＝■＝■＝L山＝L＝0＝＝■
‖
□
0
‖
‖
□
0
□
0
0
0
0
■▲■0＝→＝L■0＝＝□＝凸＝巴q＝巴＝l＝＝0
0
‖
‖
■
■
‖
‖
‖
‖
■
‖
‖
■凸＝』＝■＝丛■■＝宇‖＝』＝巳■＝L＝‖＝■‖
D
咽
忙
滨
潭
雹
·
○
％
皿
犯
叫
劝
们
Ⅲ
目
斗
○
斗
名
~~~~
o
＝］
8］
CDE
间
24时｜间］（h）
‖
图二
（l）写出以下结构或物质的名称:物质◎
~
~
~
~
图
已
构
结
◎
（2）@在a内变为@所需的直接条件是需要多种酶及
（3）该细胞吸收K＋’需要膜载体协助和@’其中@的结构简式为
~
（4）如图二表示棉田内’棉叶在＿天内吸收二氧化碳变化情况’如果C、F时间
点合成葡萄糖的速率相等’则C、F两点的呼吸强度的大小关系是
（5）如图三表示—昼夜（0～24时）在—个种植有番茄植株的密闭容器内O2相对
含量的变化’据图分析:
@番茄植株光合作用释放的O2量和呼吸作用消耗的（）2相等的点是
◎
@该番茄植株经过—昼夜后’—
（填“有”或“没有”
）积累了
233
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.满分之路.代谢l
.筑答案与解析
［练习l］解析:分析曲线图可知’ 0～10min曲线呈上升趋势’并且与时间成正比’说明这
段时间内净光合速率不变, A正确; 0～15min时间段内’小球藻的光合作用大于
呼吸作用,而15～20min时间段内,小球藻的光合作用等于呼吸作用’即0～
l5min光照强度大于15～20min’ B错误; l5～20min光合作用速率与呼吸作用速
率相等’因此装置中的O2浓度保持不变’ C正确;若20min后停止光照则短时
间内光反应立即停止产生的ATP和［H］减少’将抑制暗反应中C3的还原’而
CO2固定仍在进行, 因此叶绿体中C5含量减少, D正确。
答案: B
［练习2］解析:分析题图:两种植物随着时间的延长,密闭室内光合作用和呼吸作用的进
行’ CO2浓度逐渐降低’最终保持＿定的水平,此时光合作用速率等于呼吸作用
速率。
由密闭小室内CO2的最终浓度可判断B植物比A植物具有更强的固定
CO2的能力’ A错误;密闭小室中的CO2的浓度变化值代表该植物的净光合量,
由于两者的呼吸速率大小不知’因而当CO2浓度约为0.8mmol／L时》
A、B两植
物的光合作用强度无法比较大小’ B错误;
当密闭容器中CO2含量不再变化时’
说明光合速率与呼吸速率相等’
由图示知, 30min以后两种植物所在的密闭小室
的CO2浓度保持稳定, C正确;光照突然降低,光反应速率下降, C3还原速率减
弱’产生的C5减少’ C5的消耗不变’所以C5含量将降低’ D错误。
答案:
C
［练习3］解析:图甲中可以看出’随干旱时间延长’叶片光合速率呈下降趋势’ A正确;
比较图甲和图乙,图甲中光合速率在第2天就开始下降’而图乙中叶绿素含量在
第4天才开始下降,
因此叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降’ B正确;
图乙中,实验2～4天中叶片叶绿素含量并没有下降C错误;实验2～4天’光
合作用速率下降很有可能是由于干旱’气孔关闭’导致叶片中CO2浓度下降而引
起的’
D正确°
答案:
C
234
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』第卷章粥含呼吸圈像类题!
［练习4］解析: a点净光合作用速率为0’此时光合作用速率与呼吸作用速率相等》
甲植株
在a点之前进行光合作用’只是a点之前光合作用速率小于呼吸作用速率, A错
误;乙植株超过l8时’呼吸速率大于光合速率’有机物积累减少’
因此l8时有
机物积累最多’ B错误; b～d段,乙曲线的变化为植物的“午休”现象,是气孔
关闭导致叶内CO2浓度降低所致’
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, C正确;曲线b～c段的变化是由于气温高’蒸腾作用旺
盛’植物为了减少水分的散失而关闭气孔’导致植物吸收的CO2减少’ d～e段的
变化是由于光照强度减弱引起的,
D错误。
答案:
C
［练习5］解析:分析题图:图示是在充满N2和CO2的密闭容器中’用水培法栽培几株番
茄’测得系统的呼吸速率和光合速率变化曲线如图°
光合速率: 0～2h,光合速
率上升; 2～9h’光合速率保持相对稳定; 9～l0h,光合速率急剧下降。
细胞呼
吸: 0～8h’呼吸速率逐渐升高; 8～10h’呼吸速率保持相对稳定; l0～l2h,呼
吸速率有所下降°
由图可知, 6～8h光合速率大于呼吸速率’ O2含量上升》A
正确;呼吸速率受温度的影晌’相关呼吸酶的活性因温度变化而变化,将容器置
于冰浴中’呼吸酶的活性会下降’导致呼吸速率降低’
B正确; 9～l0hCO2充
足,所以影响因素就有可能是光照强度’ C正确;第10h后’光合作用停止’但
细胞呼吸仍在进行,能产生ATP的结构是细胞质基质和线粒体’
D错误°
答案: D
［练习6］解析:从图中可以看出’在l8: 00和6: 00时’ CO2的吸收量均为0’即呼吸作
用产生的CO2刚好被光合作用吸收,此时植物光合作用强度与呼吸作用强度相
等’ A正确;图中夜间只进行呼吸作用’其CO2的释放量为10mg／h,该值表示呼
吸速率·
假设该植物在24h内呼吸速率不变’在l2: 00CO2吸收值为40mg／h’此
值为净光合速率’
因此此时该植物在12: 00每小时固定的CO2为l0＋40＝
50mg’ B正确;
白天光合速率大于呼吸速率’因此A和C区段表示的是白天积累
的有机物,而夜间只进行‖乎吸作用’因此B区段表示夜间消耗的有机物’因此该
植物在＿昼夜中有机物积累量的代数式可表示为A＋C—B, C正确;
中午12: 00
左右’ CO2浓度低’导致CO2的固定减少’而C3的还原仍在发生’
因此与曲线
最高点所对应的时间相比’ C3的含量下降, C5的含量上升’ D错误。
答案: D
235
＿
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‘满分之路.代谢［
［练习7］解析:分析题图:图1中’虚线表示净光合速率,实线表示呼吸速率;图2中》
曲线表示一天中光合速率的变化’图中C、G两点表示光合作用速率等于呼吸作
用速率’ CG段表示光合作用速率大于呼吸作用速率’图中E点可能是由于光照
太强、温度太高’导致气孔关闭’二氧化碳吸收减少’光合速率有所下降;图3
中’曲线上升表示呼吸作用速率大于光合作用速率或只进行呼吸作用’曲线下降
表示光合作用速率大于呼吸作用速率。
图1中’两曲线的交点对应的是净光合速
率与呼吸速率相等时的温度’ A错误;图2中, C点时’对植物整体来说,光合
作用速率等于呼吸作用速率’但是由于根细胞等不能进行呼吸作用’
因此对所有
进行光合作用的细胞来说’叶绿体消耗的CO2量大于细胞呼吸产生的CO2量’ B
错误;图3中A、B两点为光合速率和呼吸速率相等的点’ C正确;图1中30。C
时呼吸速率为3mg／h’根据呼吸作用的总反应式可知: 6CO2→C6Hl2O6即: 6×
44÷3＝180÷x’ x≈2.045mg／h’所以］0h消耗葡萄糖约为20.45mg’ D错误°
答案: C
［练习8］解析:分析题图可知’光合作用强度与呼吸作用强度相等的点是氧气增加为0（或
CO2减少为0）点’ 8时、l7时光合作用强度与呼吸作用强度相等,所以A描述错
误。
分析题图曲线可知’在9～16时之间’ O2浓度不断增加,光合速率大于呼
吸速率’所以B描述正确°
分析题图曲线知’
l7时光合作用强度与呼吸作用强
度相等’此时植物体内有机物积累量最大’
19时光合作用强度小于呼吸作用强
度’植物体内的有机物不但不增加’反而减少’所以C描述错误°
分析题图曲线
知, 20时以后’ O2浓度继续减少’说明植物仍｜日进行有氧呼吸但是不能判断
此时是否进行无氧呼吸,所以D描述错误。
答案:
B
［练习9］解析:根据图形分析:@当光照强度为0时’代表呼吸作用强度’该植物的呼吸
作用强度为6;◎氧气的释放量代表净光合作用强度’随着光照强度的增强’氧
气的释放量增加’当光照强度达到2000lx时,氧气的释放量达到最大值l7’也
就是最大净光合作用强度为l7°
根据净光合作用速率＝真光合作用速率ˉ呼吸
作用速率,可知每小时光合作用所产生的氧气量为l7＋6＝23mL°
答案: C
236
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」第七霞光台呼吸图像类题｝
［练习l0］解析:
由图可知,呼吸作用的最适温度为50。C,总光合作用的最适温度为
30。C’ A正确;
由图可知’超过45。C’净光合为负值,没有有机物的积累’不
适合生长’故该植物在10～45°C范围内能够生长’ B正确;总光合速率无法测
定’ C错误;在0～25°C范围内’光合作用的变化大于呼吸作用’说明温度变化
对光合速率的影响比对呼吸速率的大’
D正确°
答案:
C
［练习11］解析:题图反映了遮光前后植物吸收或释放CO2速率的变化,与传统题目相比
较最明显区别是在遮光后短时间内CO2释放速率明显超过细胞在同等条件下细
胞呼吸作用释放CO2速率,对此能否准确理解是题目的难点也是关键点。
从图
形可看出当遮光＿段时间后CO2释放速率达到稳定’
由于遮光后植物没有光合
作用只有呼吸作用所以B值就应代表该植物呼吸作用释放CO2速率, B＋C是代
表在遮光短时间内释放CO2速率最大值因此C代表遮光后短时间内除呼吸作
用释放CO2外其他途径释放CO2的速率。
（1）遮光瞬间’光反应强度降低’该植物叶肉细胞中C3含量上升。
（2）根据坐标图分析’ A为叶肉细胞吸收外界的CO2量’而B＋C的总和则是植
物自身产生CO2的量’两部分的CO2都会被植物的叶肉细胞所吸收’即光合作
用固定的CO2量°
遮光之后,植物主要进行呼吸作用产生CO2’根据遮光后平
稳段的直线的变化趋势可以推出B的面积表示这段时间内植物呼吸作用放出的
CO2量’而C段则表示植物可能通过其他途径产生CO2’ CO2属于小分子,进出
细胞都是通过自由扩散的方式进行的°
（3）光照直接影响到光反应’当光照降低时光反应产生的NADPH和ATP数量也
会下降’导致暗反应中固定CO2的量也会下降所以图形A面积变小;
当温度升
高时酶活性有所增加,呼吸作用加快,故图形B面积变大。
答案:
（l）上升
（2）固定的CO2总量呼吸作用释放出的CO2量释放CO2
自由扩散
（3）A
B光合速率降低’呼吸速率增强
237
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满分之路.代谢［
解析:
（l）据图＿分析: a需要光照’说明是叶绿体,进行光合作用的原料是水
和二氧化碳’而呼吸作用不需要二氧化碳’所以@是水’@是二氧化碳; b是线
粒体,需要氧气,所以@是氧气》@是葡萄糖’@是ATP。
（2）@是二氧化碳’ C3的还原需要光反应提供的ATP和［H］
。
（3）K＋的运输方式是主动运输,需要载体蛋白和ATP’ ATP的结构简式可表示
为AˉP～P～P°
（4）呼吸作用的强度与温度有关’随着温度的升高’呼吸作用强度增加’所以呼
吸作用强度大小是F＞C°
（5）@在B点之前O2的相对含量降低’在B点之后O2的相对含量升高所以在
B点上O2的含量既不增加也不减少,所以呼吸作用速率等于光合作用速率’在
C点之前O2含量增加,在C点之后’ O2含量减少’所以在C点上, O2既不增
加也不减少’所以光合作用速率等于呼吸作用速率。
@由于D点低于A点’说明番茄植株细胞呼吸消耗的有机物总量多于光合作用
合成的有机物的总量》
因此没有积累有机物°
答案:
（1）O2
叶绿体
（2）ATP和［H］
（3）A-p～p～p
（4）F＞C
（5）@B、C@没有密闭装置内的O2含量比实
验前低（说明番茄植株细胞呼吸消耗的有机物总量多于光合作用合成的有机物的
总量’因此没有积累有机物）
（练习l2）
238
~
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第∧章光台‖乎吸（言患综台类题
｜
内容导读0
在掌握代谢基本原理和解答各类不同题型的方法技巧后’就可以解决两类难度较
大的题型’第—类是新信息类题’这类题目—般不适用于固定的套路’而是通过提供
＿定的信息’考查理解题目信息,并灵活应用相关知识和方法的能力’主要包括新实
验类信息题、新知识类信息题两种;第二类是综合类题目,这些题往往把不同知识点和
方法综合在—个题目中’使题目看起来冗长复杂’但在掌握基本方法的基础上’对不同
考查点进行分割而极易解决。
本节通过一些例题讲解,对这类题目进行适应性练习。
因必备知识
-＼新实验类信惠题分析
细胞代谢中的实验类信息题通过实验的分析考查学生对于实验和代谢两个方
面的理解和掌握’不同于第6节固定的实验类题目’新实验类题往往会提供全新
的实验设计方案’需要考生能理解实验设计的目的’实验设计的基本原理和实验
的变量、结果＼结论等问题’如果不能够准确理解实验的设计原理和目的’就无
法完整解出整个题目,下面从实验的变量、设计原则和实验分析三个方面’对实
验相关问题进行理解和掌握。
l .实验的变量
（l）变量种类和概念
@自变量:指实验中由实验者所操纵的因索或条件°
@因变量:指实验中由于实验变量而引起的变化和结果;
自变量是原因’因变量
是结果’二者具有因果关系。
实验的目的就在于获得和解释这种前因后果°
◎无关变量:指实验中除实验变量外的影晌实验结果的因素或条件°
无关
变量的控制要做到相同且适宜。
239
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满分之路.代谢l
（2）实验变量的确定方法
@根据实验目的或实验课题
在实验目的或实验课题中,通常表述为“探究（或验证）
×
×对×
×的
影响”或“研究×
×和×
×的关系” ,其中前者影响因素即为自变
量’后者因前者改变而发生改变’为因变量。
例:某研究性学习小组采用盆栽实验’探究士壤干旱对某种植物叶片光
合速率的影响°
此例中自变量为土壤湿度;
因变量为光合速率;无关
变量包括温度、光照强度、叶片大小等°
@根据实验步骤确定变量
若题目没有课题’仅给出实验步骤’则根据变量的概念’在实验步骤中’
保持＿致的是无关变量;人为改变的是自变量;探究结果是因变量。
例:为探究唾液淀粉酶活性的影响因素,某同学进行了实验’实验步骤
和结果见下表。
试管编号
勺
乙
句
〕
l
纠｜
实验步骤
l％Na（〕l溶液（mL）
l
l％CuSO4溶液（mL）
l
1％Na2SO4溶液（mL）
1
蒸馏水
l
pH6.8缓冲液（mL）
1
l
］
1％淀粉溶液（mL）
l
1
l
~
唾液淀粉酶溶液（mL）
~~
~
~
~
1
l
l
各试管放人37。C恒温水浴保温适宜时间
取出试管』加人1％碘溶液0. 1mL
｜
无色
｜
深蓝色
｜
浅蓝色
｜
无色
观察结果
实验中的自变量为加人的溶液种类;因变量为淀粉的分解情况;无关变
量包括加人试剂的量、反应时间、反应温度等°
24（）
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』第／＼露光台呼吸儒患综台类题｝
◎根据实验记录的结果确定变量
实验记录＿般通过表格的方式体现’表格中在横竖两个方问会体现出自变量
和因变量’找出其中的因果关系即可°
例:某厂需—种在80°C高温下使用的淀粉酶。
现有甲＼乙两种淀粉酶可供
选择’某同学欲通过实验帮助该厂对两种酶进行筛选’其实验结果如下表
所示。
温度（.C）
20
l0
30
40
50
70
80
90
l00
60
淀粉酶甲
25
43
22
7
～
0
0
6
67
83
65
酶的相
对活性（％）
淀粉酶乙
6
l5
25
76
92
l00
82
65
48
98
实验中的自变量为温度和酶的种类;因变量为酶的相对活性;无关变量包括
pH、酶的浓度、底物浓度等。
2.实验的三个基本原则
生物学实验需要遵守—定的基本原则才能使结果具有说服力,在新实验类题
目中,＿般也都遵循实验的基本原则’通过对原则的分析’可以更好的理解实验
设计的目的和本质°
（1）对照原则
对照实验的设计是消除无关变量影响的有效方法。
只有设置对照实验’才
能有效地排除其他因素干扰结果的可能性,才能使设计显得比较严密。
例:为研究促甲状腺激素（TSH）分泌的影响因素,研究者从刚宰杀的大白鼠体
内分离出新鲜的下丘脑和垂体’然后把这些结构单独或＿起培养于含有或不含
有甲状腺激素的培养基中,培养后测定培养基内TSH的浓度,结果如图:
日△
培养
基内
TSH
的浓
度值
~
测不到TSH
,■■■■■■
垂体垂体＋甲状腺激素下丘脑＋垂体
C瓶
D瓶
E瓶
只有培养基下丘脑
A瓶
B瓶
24l
~
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｜满分之路.代谢｝
A瓶说明了培养基及培养过程不会产生TSH。
以下各瓶形成不同对照》可以
得出不同结论:
@A瓶与B瓶比较说明:下丘脑不能分泌TSH。
@A瓶与C瓶比较说明:垂体能分泌TSH。
@C瓶与D瓶比较说明:
甲状腺激素能抑制垂体分泌TSH。
@C瓶与E瓶比较说明:下丘脑分泌的激素能促进垂体分泌TSH°
（2）单一变量原则
不论—个实验有几个实验变量’都应该确定＿个实验变量对应观测一个反应
变量’这就是单—变量原则’它是处理实验中的复杂关系的准则之—。
例:在探究温度对酶活性影响的实验中,
自变量为温度PH是无关变量’需
要保持相同且适宜,若在温度不同的情况下’ PH在各组中也发生改变,则不
能确定引起酶活性改变的是温度还是PH。
（3）平行重复原则
任何实验必须有足够的实验次数》才能避免结果的偶然性’使得出的结论准
确、科学。
平行重复原则即控制某种因素的变化幅度,在同样条件下重复
实验,观察其对实验结果影响的程度。
设计实验采用平行重复的原则,
目
的在于尽可能消除无关变量对结果的干扰°
任何实验都必须能够重复’这
是具有科学性的标志°
3.实验的分析方法
（1）分析变量和实验目的:信息类实验题会涉及新的实验设计内容,不同于课本
和其他较为熟悉的实验,此时需要能够准确找出实验变量,才能理解实验设
计的目的。
（2）分析实验原理:实验原理是实验设计的基础’也是解题的基础’实验原理可
能来自教材的相关知识’也可能来自题目的信息,需要通过审题理解原理’
才能理解题目的设计内容°
（3）分析结果’得出结论:在理解实验设计目的及实验原理后’分析实验结果,
找出题目中自变量和因变量的关系,并进—步得出准确的结论°
但新信息
类题目每道题都具有不同的命题背景’其变量和原理随题目不同而不同,需
要通过＿定的练习进行提高。
242
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』第／｀墩跪台呼吸擂患综台类题｝
◎典例剖析
［例1］（20l6.新课标Ⅱ）BTB是—种酸碱指示剂’ BTB的弱碱性溶液颜色可随其中CO2浓
度的增高而由蓝变绿再变黄°
某同学为研究某种水草的光合作用和呼吸作用’进行
了如下实验:用少量的NaHCO3和BTB加水配制成蓝色溶液,并向溶液中通人＿定
量的CO2使溶液变成浅绿色’之后将等量的浅绿色溶液分别加人到7支试管中。
其中6支加人生长状况＿致的等量水草’另—支不加水草,密闭所有试管。
各试管
的实验处理和结果见下表。
试管编号
勺
凸
勺
〕
4
5
6
勺
′
~
~
~
~
~
~
~
~
有
有
有
有
有
有
水草
无
遮光＊
距日光灯的距离（cm）
20
2（）
l0（）
80
60
40
50mjn后试管中
溶液的颜色
浅绿色
浅黄色
黄绿色
浅绿色
浅蓝色
蓝色
X
注:遮光是指用黑纸将试管包裹起来’并放在距日光灯100cm的地方。
若不考虑其他生物因素对实验结果的影响,回答下列问题:
（1）本实验中’ 50min后1号试管的溶液是浅绿色’则说明2至7号试管的实验结果
是由
引起的;若l号试管的溶液是蓝色,
则说明2至7号试管的实验结果是
（填“可靠的”或“不可靠的”
）。
（2）表中X代表的颜色应为
（填“浅绿色” “黄色”或“蓝色”
）’判断依据
是
（3）5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化’说明在此条件下水草
◎
243
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｜满分之路.代谢l
司
』
析
解
—
●
（1）变量分析
@根据题目表格中的实验操作步骤’可以明显看出其变量是试管距离日光灯的距离,
距离代表了光照强度。
@因变量是反应后试管中溶液的颜色’根据题目所述’颜色所代表的含义是细胞代谢
产生的CO2的量·
除自变量和因变量外’其他变量为无关变量’需要保持相同且
适宜°
（2）原理分析:根据变量分析可知’题目试图通过改变光照强度,检测其CO2产生
量’而光照强度影响水草的光合作用速率’所以实验原理是通过改变光合作用’改变
其CO2产生量’并通过BTB进行检测°
结合BTB的检测原理’
当净光合速率小于零
时’ CO2增多’颜色由绿变黄’
当净光合速率大于零时’
（］O2减少’颜色变蓝。
（3）综合以上分析可知’ 1号试管没有实验材料》颜色不发生改变’若改变则实验结果
不准确; 2号试管遮光’仅有呼吸作用而没有光合作用』CO2增多’颜色变黄;而从3
号试管到7号试管’其颜色由黄变蓝,说明CO2由释放变为吸收,光合作用逐渐
变强°
答案:
（l）植物的光合作用或呼吸作用（生理活动）
不可靠的
（2）黄色水草不进行光合作用’只进行呼吸作用’溶液中CO2浓度高于3号试管
（3）光合作用强度等于呼吸作用强度吸收与释放的CO2量相等
［例2］根据图1｀2完成下列填空
●
■
■
■
＝
塞
塞
巴
〕
栅
液
刚
讥
济
］
刷
℃
利
酶
●
■
■
■
≡
理
巨
巴
∑
栅
液
汕
…
啼
训
酶
●
三
＝
巨
巴
］
糖
液
毗
肌
溶
Ⅱ
冗
∧
利
酶
蹦
＝
圃
＝
醛
图］
图2
（l）图l中不同形态的图形代表不同的物质’图中代表酶的是
（填标
号）。
从图中可以看出’该酶
（填“是”或“不是”
）麦芽糖酶。
该图可反映出酶具有
性。
244
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『第八章光台呼吸信患综台类题｝
（2）为了检测某种酶X在37°C时对3种二糖（糖A、糖B、糖C）的作用,
已知三种
二糖都不是还原糖,若三种二糖水解’其产物中都有还原性单糖。
设计了如图
2所示的实验。
5min后检测每只试管中的单糖和二糖,结果如下表。
试管］
试管2
试管3
单糖
无
有
无
二糖
有
有
无
在以上实验的基础上,为进＿步检测该酶与PH的关系’请用下面所给的材料和
实验室中的基本设备’设计＿个实验’探究PH对酶活性的影响。
供选实验材料:
（取自于人体的）酶X’糖A溶液、糖B溶液、糖C溶液（自选＿
种）’裴林试剂’碘液,苏丹Ⅲ染液’龙胆紫溶液’ 2％的稀盐酸溶液＼蒸馏
水、2％的氢氧化钠溶液°
实验步骤:
@取三支洁净试管,向三只试管中均加人lmL的酶X溶液’编号为A＼
B、
C°
@向A试管中加人
』问B试管中加人等量的蒸馏水’向C试管中
加人
’摇匀。
@将
溶液各2mL注人到A、
B、（〕三只试管中,置于37°C环境中
保温5min。
@在各支试管中分别加人
然后热水浴加热5min’观察颜色变化。
△
』
析
解
●
（1）酶在反应的前后数量和性质保持不变’所以图1中@表示的是酶°
麦芽糖分解产
生两分子葡萄糖』图中的产物不＿样’所以该酶不是麦芽糖酶’图示可以反映出酶的
专一性。
（2）@实验需要遵循单—变量和对照原则,所以问A试管加人等量2％的稀盐酸溶液,
向C试管加人等量2％的氢氧化钠溶液’
自变量是pH的不同。
◎将糖C溶液各2mL注人到A、
B、C三只试管中,置于37。C环境中保温5mm。
@反应完成后需要使用裴林试剂进行检测°
答案: （1）@不是专＿
（2）@等量2％的稀盐酸溶液等量2％的氢氧化钠溶液（两空的答案可对调）
@糖C
@等量的裴林试剂
245
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′满分之路.代谢〗
~
［例3］某校生物兴趣小组要探究酵母菌通过呼吸产生等量CO2时’有氧和无氧条件下消耗
葡萄糖量的多少。
他们将相同的无菌葡萄糖溶液与少许酵母菌混匀后密封（瓶中无
氧气）’按如图装置进行实验。
当测定甲、乙装置中CaCO3沉淀相等时’撤去装
置’将甲、乙两锥形瓶中的溶液分别用滤菌膜过滤’除去酵母菌,得到滤液l和滤
液2。
请分析回答下列问题:
无菌O2
三
l00m
L
l00m
Ca（OH）2
-—二-声
乙
半透膜
实验中需控制的无关变量主要有
Ca（OH）2
甲
（l）甲、乙两组实验的自变量是
◎
（2）酵母菌产生CO2的场所是
◎
（3）请你利用提供的U形管（已知滤液中的葡萄糖不能通过U形管底部的半透膜’其
余物质能通过）＼滤液1和滤液2等,继续完成探究实验°
实验步骤:
@将
的滤液l和滤液2分别倒人U形管的A、B两侧并标记;
@—段时间后观察
的变化°
实验结果预测和结论:
@如果
》则有氧呼吸消耗的葡萄糖少;
’则有氧呼吸消耗的葡萄糖多;
◎如果
,则有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖一样多°
@如果A、B两侧
246
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『第次霞光合霞翻蕊静蹿题《
~
（1）甲、乙两组实验的自变量是氧气的有无’温度、PH、培养液量、培养液浓度等都
是需要控制的无关变量°
（2）酵母菌可以通过有氧呼吸或无氧呼吸产生CO2’相关的场所是线粒体和细胞质
基质。
（3）实验步骤:@实验要遵循单-变量原则’所以需要将等量的滤液l和滤液2分别倒
人U型管A、B两侧并标记;@—段时间后观察液面的变化°
实验结果预测和结论:@如果A侧液面上升, B侧液面下降’则有氧呼吸消耗的葡萄
糖少;@如果A侧液面下降, B侧液面上升’则有氧呼吸消耗的葡萄糖多;@如果
A、B两侧液面高度相同,有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖＿样多°
答案:
（1）有无氧气温度、PH、培养液量、培养液浓度等
（2）细胞质基质线粒体
（3）实验步骤:@等量@（两侧）液面高度实验结果预测和结论:@A侧液面上升’
B侧液面下降@A侧液面下降’ B侧液面上升@液面高度相同
［例4］为了探究环境因素对光合作用强度的影响’某生物兴趣小组按如下步骤进行了
实验:
@取长势＿致的菠菜绿叶,用打孔器打出30个直径1cm的圆形叶片（避开大的叶脉）°
@取3只小烧杯并编号’分别加人20mL适宜浓度的NaHCO3溶液,问三只小烧杯
中各放人l0片圆形叶片’观察到叶片均浮在液面上°
@将三只小烧杯中的圆形叶片取出’用真空泵抽去叶肉细胞间隙中的气体后放回小
烧杯中’观察到叶片均下沉到烧杯底部。
@将3只小烧杯分别放到距离台灯（4W）l0cm、20cm、30cm处’观察并记录同—
时间内3只小烧杯中圆形叶片上浮的情况°
回答下列问题:
（1）本实验探究的环境因素是
（2）步骤@向小烧杯中加人20mL适宜浓度的NaHCO3溶液的目的是
;步骤@将圆形叶片中的气体抽出的目的是
~
~
247
ˉ
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‖满分之路.代谢［
（3）本实验以“小烧杯中圆形叶片上浮的情况”作为因变量的观察指标’原因是
（4）若观察到步骤@中3只小烧杯的圆形叶片均上浮’可在原有实验的基础上再增
加分别距离台灯40cm、50cm、60cm的3个实验组’其他条件不变’重复上述
步骤°
预测结果:随着小烧杯与台灯距离的增加’
圆形叶片上浮的数量
~ ~~~~~·解析】
（l）根据实验步骤可知’各组实验中只有小烧杯与台灯的距离不同’而小烧杯与台灯的
距离代表光照强度’因此本实验探究的环境因素是光照强度。
（2）步骤@向小烧杯中加人20mL适宜浓度的NaHCO3溶液的目的是维持CO2浓度的相
对稳定;步骤@将圆形叶片中的气体抽出的目的是防止干扰实验结果。
（3）本实验中圆形叶片进行光合作用’产生氧气’可使叶片浮起’因此可以以“小烧杯
中圆形叶片上浮的情况”作为因变量的观察指标°
（4）随着小烧杯与台灯距离的增加’即光照强度逐渐减弱,光合作用释放的氧气量减
少,因此圆形叶片上浮的数量减少。
答案:
（1）光照强度
（2）维持CO2浓度的相对稳定防止干扰实验结果
（3）圆形叶片进行光合作用’产生氧气’使叶片浮起
（4）减少
回必备知识
~
~
~~
二＼新知识类信息题分析
过程类信息题指的是题目在命题中’通过文字或图示提供了新的信息》新信
息在课本中没有出现,甚至可能和课本内容是违背的’这类题没有固定的解题套
路’需要以题目本身为切人点,根据题目的信息和要求进行答题。
不同题目中的
信息差异很大’所以重点在于阅读理解’需要深人理解和掌握基础知识’并理解
题目信息,才能较好的解决这—类题。
248
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］第／＼慧滞合呼吸儒患综台类题｝
◎典例剖析
｜例5）如图1中甲表示十字花科植物A的CO2同化过程』乙和丙表示景天科植物B的CO2
同化方式（夜间气孔开放’吸收的CO2生成苹果酸储存在液泡中;
白天气孔关闭’
液泡中的苹果酸经脱竣作用释放CO2用于光合作用）°
请回答下列问题:
植物ACO2
植物B
CO2
植物B
白人
气孔）｛放
三口囚百厂
…
闭
关
孔
当
。
飞
／
人
白
甲
］
乙
图
丙
强
灯
光
炽
调
白
可
的
严
瓦滴
细刻度管
‖
CO,缓冲液
图2
（l）植物A细胞内CO2同化的具体部位是
◎
（2）植物B夜晚能吸收CO2,却不能合成（CH2O）的原因是
物B白天进行光合作用所需的CO2的来源有
’植
和
◎
（3）在上午10: 00时’突然降低环境中CO2浓度植物B细胞中C3含量的变化趋
势是
（填“升高,, “降低”或“基本不变”
）。
（4）植物B气孔开闭的特点是与其生存的干旱环境相适应的’从进化角度看’这种
特点的形成是
的结果。
（5）以植物A作为实验材料,在暗室内探究光照强度和光合作用速率的关系’实验
装置如图2所示。
@液滴移动的距离代表
（物质）的变化量。
@打开白炽灯’将光强缓慢调大’液滴将向
侧移动。
249
磷酸烯醇式
草酚乙酸
内酮酸
↓
Q谜
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｜满分之路.代谢｛
分析题图:从图甲中看出’十字花科植物A白天气孔开放时’叶绿体将CO2固定生成
了C3;图乙中’景天科植物B夜间气孔开放’吸收的CO2生成苹果酸储存在液泡中;
图丙中植物B在白天气孔关闭’叶绿体吸收液泡中苹果酸分解释放的CO2。
图2中’
烧杯中放置了CO2缓冲液’该溶液能够保证装置中CO2浓度相对稳定’因此在光照条
件下,液滴的移动可以表示植物的净光合速率°
（1）图甲中看出’植物A细胞CO2的同化是在叶绿体基质中进行,与C5形成C3°
（2）CO2要形成糖类需要光反应提供的［H］和ATP’无光不能产生［H］和ATP。
由
图丙可知植物B在白天气孔关闭’不会从外界吸收CO2,故其利用的CO2应是来自呼
吸作用和图示的苹果酸脱竣作用。
（3）由题（2）可知,植物B白天不从外界吸收CO2,故降低环境中CO2对C3含量基本
无影晌。
（4）从进化的角度看生物能生存下来应是自然选择的结果。
（5）@图2中有CO2缓冲液和绿色植物,植物能进行光合作用吸收CO2释放O2’ CO2
缓冲液可以维持CO2稳定’故液滴移动的距离代表O2的变化量°
@白炽灯提供的是光照’光照强度增加’光合作用强度增强’释放出的O2增加’故液
滴向右移动。
答案:
（1）叶绿体基质
（2）无光不能产生［H］和ATP苹果酸经脱竣作用释放呼吸作用产生
（3）基本不变
（4）自然选择
（5）@O2
@右
250
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‖翻蹿潞嗡呼吸键慈综台类题‖
［例6］为研究某植物对盐的耐受性’研究者进行了不同盐浓度对其最大光合速率影响的实
验’结果如图·
40
＝
早35
广』
曰
＝『
30
◎Q25
〕
日
γ
＝
〗
吕
宣
·
同
曰
苇
◎
○
~
~
~
~
~
~
〔
卜
亡
□
川
□
刁
刁
〕
∩
Ⅶ
γ
产
气
√
＾
‖
Ⅷ
尸
气
√
＾
‖
γ
＾
′
白
伯
‖
』
吧
『
止
一
◎
曰
三
褂
阐
仁
窘
偶
疆
0
l
】
日
］
日
‖
ˉ
○
曰
三
褂
溺
国
苫
~
~
~
~
~
~~~
0
l00
500
9｛）0
盐浓度（∏］∏】ol／L）
（）
l（）〔）
5（）（）
盐浓度（nlmo｜／L）
9〔）0
（）
（l）实验过程中该植物叶肉细胞利用光反应产生的ATP和
在
中将CO2转化为三碳糖’进而形成淀粉和蔗糖°
CO2进出叶肉细胞是通过
~
方式进行的。
（2）本实验测定的呼吸速率用单位时间内单位叶面积上
来表示’在测
定最大光合速率和呼吸速率时’测定条件的主要不同之处在于
（3）由图可知’在盐浓度为
的条件下该植物积累有机物的量最多’与低
盐和对照组相比’高盐浓度条件下’该植物积累有机物的量
原因之
—是高盐浓度条件下’植物气孔关闭’导致叶片上CO2吸收量减少,最大光合
速率下降;
由图分析还有—个原因是
25l
—
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满分之路.代谢［
司
』
析
解
●
—
■
分析题图:该实验的目的是探究不同盐浓度对某植物最大光合速率的影响,实验表明
盐浓度在100mmol／L时植物积累有机物的量最多。
据此分析作答°
（l）光合作用过程中’光反应产生的［H］和ATP在叶绿体基质中将三碳化合物还原为
有机物。
CO2进出细胞的方式是自由扩散。
（2）据图分析’该实验的呼吸速率是用单位时间内单位叶面积上CO2的释放量来表示
的°
植物的光合速率＝呼吸速率＋净光合速率’所以该实验测定最大光合速率需要在
光下进行,测定呼吸作用需要在黑暗环境中进行。
（3）图中’在盐浓度为l00mmol／L条件下’其最大光合速率最大,此时呼吸速率最
低’所以有机物的积累量最多°
与低盐和对照组相比’高盐浓度条件下,植物气孔关
闭导致CO2供应不足’光合速率下降,同时高盐浓度条件下’呼吸速率上升’有机物
的分解增加’导致该植物积累有机物的量明显减少。
答案:
（l）
［H］
叶绿体基质自由扩散
（2）CO2释放量测定最大光合速率需要在光下进行’测定呼吸速率需要在黑暗环境中
进行
（3）l00mmol／L明显减少高盐浓度条件下’呼吸速率上升’有机物的分解增加
回必雷知识
—-≡
鳞
三｀综台类题目
综合类题目是综合了各类代谢常考题目,在—个题目中涵盖较多的知识和方
法’这种题目考查内容较多’解题过程往往较为花费精力,但这类题实际上是知
识内容和方法的堆叠’难度并没有提升’通过对题目进行分解处理’步步为营,
各小题分解解决’最终可以解决这类题目。
同时这类题在高考中较少出现’并不
需要过多练习。
252
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』第八麓瘫舍呼吸德慈综台类题｝
◎典例剖析
（例7‖ （—）某生物兴趣小组在探究多种环境因素对马铃薯光合作用影‖何的活动中’测得的部
分数据如下表所示’其中A组为黑暗条件下马铃薯呼吸速率随温度变化的数据’
B、
C、D、E分别为不同光照强度和不同CO2浓度条件下,马铃薯吸收（用“＋”表示）或
释放（用“ˉ”表示）CO2速率（mg／h）随温度变化的数据°
请分析回答下列问题:
温度
条件
组别
35。C
40°C
45°C
l0°C
20。（〕
30°C
黑暗
＝40
-34
-5
-l0
-l8
-34
A
弱光’ CO2浓度为0.03％
2
-8
-24
～
龟
√
勺
〕~
-29
B
0
适当遮荫, CO2浓度为0.03％
-24
-24
C
勺
〕
5
0
-l6
全光照, （〕O2浓度为0.03％
2
0
D
气
8
4
-‖｜4
全光照, CO2浓度为1.22％
12
E
2（）
28
0
l0
40
;除图中所示外
（列举两项）°
（1）由表可知影响马铃薯光合作用速率的外界因素有
界因素外’影‖问光合作用的外界因素还有
（2）分析表中实验数据可知’马铃薯的叶绿体光合作用强度最强时所需的条件是
（3）由表中数据可知’马铃薯呼吸作用强度达到最大时所需的温度高于光合作用强
度最强时所需的温度’原因是
（二）甲图表示该兴趣小组绘制的不同环境条件对马铃薯光合速率影响的曲线’丙图
表示某森林生态系统中A、B两种植物光合作用强度随光照强度变化的曲线’除图
中所示因素外’其他因素均控制在适宜范围内。
请据图分析回答下列问题:
β
）
＝
＄
斗
‖
斗
■
‖
儿
↑
‖
▲
吕
吸
收
速
度
＾
曰
吧
小
时
。
单
位
叶
面
积
＝
8
光
介6
速
率4
2
』l
∩
｜A｜
｜
光8
合
迷6
率
4
■
■
■
■
■
■
■
■
■
■
■
■
■
■
■
■
■
■
口
Ⅷ
■
∏
■
■
■
■
∏
■
■
■
∩
▲
＝
（）
4
8
］2
l6
20
光照强度（千勒兑斯）
闪
（）
‖′
l0
20
30
‖丁
拙）变（。C）
面
积
乙
光合速率曲线的变化规律是
L｜
L2
L｀
光照强度（千勒克斯）
甲
（4）甲图中’当温度为20°C时’
253
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｛满分之路代谢］
（5）请根据甲图在乙图中画出光照强度为Ig千勒克斯’温度分别为l0°C、20°C｀
30。C时的光合速率。
（6）丙图中,在其他条件不变的情况下’要使B植物在1天内（l2小时白天’
l2小
时黑夜）正常生长,则白天平均光照强度必须大于
千勒克斯。
（7）由丙图可知’
植物处于该森林的上层。
本题看似复杂’但实际上是很多题型的堆叠’按照前述解题方法——梳理题干’即可
解出整道题目°
1.从表格中获取解题信息,并且明确表中数据为净光合速率’净光合速率＝总光合速
率ˉ呼吸速率°
若要马铃薯长势最佳’则应保证马铃薯的净光合速率最大。
2.分析题图甲可知’该图显示温度和光照强度对光合作用的影响’在＿定的范围内光
合速率随光照强度的增加而增强’光照超过某一强度时’光合作用的速率不再增加;
同—光照条件不同温度下’光合作用强度不同’光合作用强度是多种影响因素综合作
用的结果。
3.分析题图丙可知’该图显示A、B两种植物随光照强度增加’净光合作用强度的变
化’ AB两条曲线与纵轴的交点代表呼吸作用强度与横轴的交点表示光补偿点’即光
合作用强度与呼吸作用强度相等所对应的光照强度·
（1）表格横列的自变量为温度纵列中自变量有光照强度和CO2浓度;除图中所示外
界因素外’影响光合作用的外界因素还有土壤中的水分和无机盐离子（或矿质元素）°
（2）表格中显示的数据为净光合速率’因此总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率,因此
可以求得全光照、CO2浓度为l.22％、35。C条件下’总光合速率的值最大°
（3）由表中数据可知,呼吸作用酶的最适温度高于光合作用酶的最适温度,
因此马铃薯
呼吸作用强度达到最大时所需的温度高于光合作用强度最强时所需的温度°
（4）甲图中’当温度为20。C时’光合速率曲线的变化规律是:光照强度为0～L2千勒
克斯时,光合速率随光照强度的增加而增大;当光照强度大于L2千勒克斯时’光合速
率不变°
（5）根据甲图可知’光照强度为L3千勒克斯’温度分别为l0°C＼20。C、30。C时的光合
速率分别2＼4、
7。
具体图形见答案。
（6）丙图中’设植物净光合作用强度为X时, B植物在l天内（l2小时白天’ l2小时黑
夜）有机物积累量为正值’即］2Xˉl2×2＞0, X＞2’净光合作用强度为2’
白天平均
光照强度必须大于2千勒克斯°
（7）由丙图可知’ A植物的光饱和点高于B植物’故A植物处于该森林的上层。
254
~~~
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可
答案:
（1）光照强度、温度、CO2浓度（缺＿不可）
土壤中的水分和无机盐离子（或矿
质元素）（缺一不可）
（2）全光照、
C（）2浓度为1.22％、35°（〕（缺＿不可）
（3）呼吸作用酶的最适温度高于光合作用酶的最适温度
（4）光照强度为0～L2千勒克斯时’光合速率随光照强度的增加而增大;当光照强度大
于L2千勒克斯时』光合速率不变
（5）见下图’也可用柱形图表示
8
光
笋＾
搬6
率
4
2
0
~
~
~
~
~
~
~
~
0】
向
■
G
）
（
〕
）
℃
‖
。
∑
（
度
‖
温
］
∧
）
丁
（
’
＝
）
β
（
［例8］为探究环境因素对光合作用强度的影‖问,设计进行下列实验。
实验材料和用具: 100mL量筒’
50W、
l00W、200W和400W的台灯’冷开水’
NaHCO3 ’黑藻等·
lk水夹
排水管
k气夹ˉ
管
水
排
广
而
‖
川
木塞
生暑割
』
二二＝工二＝匡、
｜吞至
广｜］瓶
O
黑藻
图2
图l
实验步骤:@准备4套如图l所示装置’编号为l～4。
在瓶中各加人约500mL
（）.0lg／mLNaHCO3溶液后用冷开水充满。
@取4等份长势相同的黑藻分别放人1～4号装置中。
◎将4套装置放人暗室中’然后分别用50W、l00W、20（）W和400W的台灯等距离
地照射l～4号装置’观察气泡的产生情况。
255
~
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｜满分之路.代谢｝
@30min后停止光照,读量筒中收集到的水的体积（mL）。
以上实验重复三次’实验结果见表:
｜
勺
＝
3
4
‖
水
～
l00Ⅸ
2（）0Ⅵ
400Ⅸ
50Ⅸ
次
第＿次
19.2
2l。0
5.（）
l2.0
第二次
20·0
l8。5
5.3
l］.5
第三次
l9.
（）
l2.0
20.0
5。0
分析并回答下列有关问题:
列出实验中的无
（1）该实验中的因变量是
关变量:
’
自变量是
（至少写出两个）。
（2）根据装置图’上表中水的体积等于
的体积°
（3）对表中数据进行分析可知’光照强度从50W至400W,光合作用
（填“能”或“不能”
）—直增强°
（4）根据表中实验数据’请在图2的坐标系中完成柱形图。
司
∏
析
解
＿
●
分析实验:台灯的功率代表光照强度’
因此该实验的目的是探究光照强度对光合作用
的影晌。
表中数据是量筒中收集到的水的体积’是光合作用产生氧气量与呼吸作用消
耗氧气量的差值。
分析表中数据:光照强度在50≈200W时,随着光照强度的增强,
光合作用强度逐渐增强。
光照强度在200～400W时’随着光照强度的增强’光合作
用强度逐渐减弱°
（1）本实验的目的是探究光照强度对光合作用的影响’所以因变量是光合作用强度,
自
变量是光照强度’其他都是无关变量,如CO2（或NaHCO3溶液）浓度、温度pH、黑
藻的长势等°
（2）根据装置图’表中水的体积等于黑藻释放氧气的体积°
（3）对表中数据进行分析可知,光照强度从50W至400W’光合作用不能ˉ直增强°
（4）先根据表中数据计算出每—组的平均值’再绘制柱形图。
256
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」第八慧光合呼吸信患综台类趣｝
~
答案: （l）光合作用强度光照强度CO2浓度（或NaHCO3溶液）、温度、pH、黑藻
的长势
（2）黑藻释放氧气
（3）不能
（4）见图:
氧25
么＝
捧20
放
量l5
＾
曰
l0
产
…
5
O
＝＝刁ˉˉ-ˉˉ二二二
~
~
~~~~~~~
门｜
｜
｜
50
l00
200
400
光照强度（W）
［例9］水稻是我国重要的粮食作物,研究水稻的结构及生理过程’有利于指导农业生产,
提高产量°
若水稻光合作用的最适温度为25°C,细胞呼吸的最适温度为30。C°图
甲为将水稻植株置于适宜光照下,密闭的大玻璃罩内测得的二氧化碳浓度在—天中
的变化曲线;图乙为外界条件改变时》光合作用速率的变化情况曲线;图丙为二氧
化碳吸收量随光照强度的变化曲线’图丁为叶肉细胞中的线粒体和叶绿体。
请据图
回答下列问题°
~
玻
璃
罩
船
ˉ
浓
玛
光
合
速
率
○
充足恒定
光》／
（弱光）
t｜
t2
t］n
时间
（注:箭头所指为处理开始时间）
乙
≡
↓
Ⅶ
』
日
△
‖
勺
凸
司
≡
β
句
≡
）
（
□
勺
＝
∩
×
■
］
β
□
］
斗
｜
〗
｜
）
（
］
□
∩
×
凹
‖
尸
Ⅱ
‖
‖
乌
·
｜
∩
≡
间
甲
｜
CO2吸收量
ˉ
（mg／l00cm2叶°h）
C
20
l5
l0
5
O
-5
~
《B
D光照强度
丁
闪
（l）图甲中的
（用图中的字母表示）点与图丙中的B点的意义相同。
根
据图甲,若植物长时间生活在这样的环境条件下’该植物会生长吗?
°
FG段变缓的原因是
°
257
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满分之路.代谢｜
（2）图乙中t3处理前后,三碳酸的含量
（填“上升”
“不变”或“下
降”
）。
对于同＿植物, t2时刻处理的光饱和点
（填“大于”
“等
于”或“小于” ）t3时刻处理所对应的光饱利点。
t3时刻处理前后,光反应的
速度
（填“不变”
“加快”或“减慢”
）。
t2到t3时刻’限制植物
光合作用的因素是
◎
（3）图丙为某正常植物在25°C、较低二氧化碳浓度（（）.0l％）时所得的实验结果曲
线。
在图示条件下’该植物的光饱和点为
（用图中的字母表示）°
限制（〕点后二氧化碳吸收量不再增加的外部因素有
°
若将二氧化
移动。
若将温度升高至30。C’
碳浓度提高到0.03％时’ C点将问
则B点将问
移动°
（4）请在图丁中用若干个箭头表示出图甲中H点所对应的叶肉细胞中氧气的去向。
分析题目信息:题为密闭的玻璃罩,因此玻璃罩内二氧化碳浓度上升表示呼吸作用大
于光合作用或只进行呼吸作用;
当玻璃罩内二氧化碳浓度下降时,表示光合作用大于
呼吸作用。
图甲中D点和H点时表示光合作用强度等于呼吸作用强度。
据此分析
作答°
（l）图丙中的B点为光补偿点,此时光合速率等于呼吸速率,图甲中D点和H点表示
光合作用强度等于呼吸作用强度’所以图甲中的D、H点与图丙中的B点的意义
相同°
（2）图乙中t3时刻处理后’二氧化碳固定增加’去路不变’短时间内三碳酸的含量上
升。
对于同＿植物’ t2时刻处理的光饱和点小于t3时刻处理所对应的光饱和点。
t3
时刻处理后’暗反应加快会促进光反应进行’光反应的速度加快°
t3时刻增加CO2浓
度’光合速率加快,故t2～t3时刻限制光合作用的因素是二氧化碳浓度°
（3）图丙中’光照强度为D点时’达到光饱和点’ C点以后限制光合作用的主要因素是
二氧化碳浓度。
将二氧化碳浓度提高到0.03％时’光饱和点增大’ C点将问右上方移
动。
将温度升高至30°C,光补偿点增大’则B点将向右移动°
（4）图甲中H点对整株植物来说光合作用强度等于呼吸作用强度,但植物体内几乎所
有细胞都可以进行呼吸作用,而只有部分细胞可以进行光合作用’所以对叶肉细胞来
说’其光合作用大于呼吸作用’所对应的叶肉细胞中氧气的去问图见答案°
258
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］第八露粥台呼吸信患综台类题｝
答案:
（l）D、H会温度过高’气孔部分关闭’二氧化碳吸收量减少
（2）上升小于加快二氧化碳浓度
（3）D二氧化碳的浓度右上方右
（4）见图（两个箭头必须都正确）
0
J
［例10］有人对农田中甲、乙两植物做了有关光合作用的研究°
图l是它们的叶肉细胞单
位时间内吸收与释放CO2的量随光照强度变化的曲线’图2表示甲植物叶肉细胞
中两种细胞器在图1中四种不同光照强度（O、
Bl
、
B2、C）下的生理状态·
请据图
分析回答问题。
山巴
（」O2
吸
收
量
CO2O
释a2
放a｜
量
甲
乙
′』‘
‖
~~~~
光照强度
计漏-巴寸↓r∏
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
图2
I
图l
（l）药用植物细辛适宜在密林下潮湿背阴处生活’蒲公英则适宜生长在旷野路边。
图l中’能代表蒲公英的曲线是
;
当光照强度为B｜时’
甲植物
°
请写出与B｜生理状态有关的反
叶肉细胞内产生ATP的场所有
应式:
◎
（2）图2中细胞器@利用CO2的场所和细胞器@产生CO2的场所分别是
Ⅳ状态下影响（）2消耗速率的环境因素主要是
~
259
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｜满分之路.代谢］
（3）对甲植物的叶肉细胞来说图l四种不同光照强度（（）、
Bl
、
B2、C）对应图2中
状态依次是
°
（4）生产实践中经常在大棚中栽培乙植物。
若图l表示大棚内乙植物在温度、水
分适宜的条件下测得的曲线,则D点之后限制增产的主要外界因素最可能是
（5）以测定的CO2吸收量与释放量为指标’研究温度对某绿色植物光合作用与细胞
呼吸的影响’结果如下表所示:
温度（°C）
25
）
（
司
｀
≡
35
5
l0
20
光照条件下CO2吸收量（mg／L）
3.2
丁
′
●
〕
3。5
句
◎
l
］.8
｜
黑暗条件下CO2吸收量（mg／L）
0·75
2.3
3
3。5
（）·5
~
~
~
~
温度在25。C～30°C光合作用制造的有机物总量逐渐
（填“增加”
或“减少”
）。
假设呼吸作用昼夜不变’植物在25°C时’＿昼夜中给植物光照
l4｝1’则—昼夜积累葡萄糖（假设光合产物只为葡萄糖）约为
mg
（四舍五人到整数）。
.解析〕
分析题图:图l中细辛适宜在密林下潮湿背阴处生活’其光补偿点和光饱和点都应比
较低’因此对应图中曲线乙;蒲公英适宜生长在旷野路边’属于喜阳植物’光饱和点
较高’因此对应曲线甲°
图2中’释放氧气的细胞器@表示叶绿体’释放CO2的细胞器@是线粒体。
I中’叶
绿体除了吸收来自线粒体的CO2外,还从环境中吸收CO2’说明光合作用大于呼吸作
用;
Ⅱ中’线粒体产生的CO2除了—部分给叶绿体用外』还有—部分释放到细胞外’
说明呼吸作用大于光合作用;Ⅲ中’即不吸收也不释放CO2和O2 ’说明光合作用等于
呼吸作用;Ⅳ中’叶绿体不进行光合作用’说明只进行呼吸作用°
26（）
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」第／＼慧光合呼吸镭惠综台类题）
~
（l）图1中甲曲线代表的植物适于生活在较强的阳光下’乙曲线代表的植物适于生活在
弱光的环境中’所以甲可表示蒲公英的光合速率变化曲线’乙可表示细辛的光合速率
变化曲线。
当光照强度为Bl时’
甲植物叶肉细胞内进行光合作用和呼吸作用’产生
ATP的场所有叶绿体、线粒体、细胞质基质。
（2）图2中细胞器@是叶绿体’利用CO2的场所是叶绿体基质’细胞器@是线粒体,产
生CO2的场所是线粒体基质。
Ⅳ状态时』不进行光合作用’只进行呼吸作用’影响
O2消耗速率的环境因素主要是温度。
（3）甲植物的叶肉细胞在光照强度为0时只进行呼吸作用’ Bl时细胞呼吸速率大于光
合速率’ B2时光合速率等于呼吸速率’ C时光合速率大于呼吸速率’对应图2中状态
依次是Ⅳ、
Ⅱ、Ⅲ、
I
°
（4）大棚内乙植物在温度、水分适宜的条件下’ D点之后随着光照强度增强光合速率不
再增加’限制增产的主要外界因素不是光照强度,最可能是CO2浓度°
（5）光照条件下CO2吸收量（mg.hˉl）表示净光合速率’黑暗条件下CO2释放量（mg／L）
表示呼吸速率,总光合速率二净光合速率＋呼吸速率’比较在25°C～30°C二者的和’
说明光合作用制造的有机物总量逐渐增加°
植物在25。C时’—昼夜中给植物光照
l4小时, （〕O2吸收量即净吸收量是l4×3.7＝51.8’去除植物只进行呼吸作用的l（）小
时产生的CO2’ 23×l0＝23.0,—昼夜CO2吸收量＝5l.8-23.0＝28.8’根据光合作
用的反应式可知’—昼夜积累葡萄糖为28.8×l80÷6÷44≈20mg。
答案; （」）甲叶绿体线输体细胞质基履。O』＋H2O惹是（C＂!O）＋O〗
C6Hl2O6＋6H2O＋6O2—篮响CO2＋l2H2O十能量
（2）叶绿体基质线粒体基质温度
（3）Ⅳ、
Ⅱ＼Ⅲ、
I
（4）CO2浓度
（5）增加20
26l
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满分之路.代谢］
~
ˉ堑强化练习
［练习l ］小明为了探究光照强度和光合作用速率的关系’以便为西红柿生长提供最佳的光
照强度’设计实验如下:
实验过程:
（l）取有5片叶子的西红柿植株若干’分别放在密闭的玻璃容器中°
（2）实验开始前测定容器中CO2浓度, l2小时后再次测定容器中CO2浓度。
（3）实验分别采用7种不同的光照强度’并通过隔热装置使光线通过而热不
通过°
实验结果:
l2h后CO2浓度（％）
0·368
0.342
0.306
0。289
0。282
0.280
0.279
温度（·C）
光照强度:普通阳光（％）
开始时（〕O2浓度（％）
25
0
035
25
l0
035
25
20
0.35
25
30
0.35
25
40
0.35
25
60
035
25
80
035
请据表分析并回答下列问题:
（l）这—实验中的自变量是
;无关变量是
测量指标是
因变量是
（至少写两个）。
（2）小明设计的探究实验在各种光照强度变化中分别使用了不同植株。
这是＿个
好的设计吗?
°
为什么?
（3）这＿实验中小明将其中＿个装置保持在黑暗中的目的是
◎
（4）小明对他的探究结果很失望°
他说:
“我仍然不能确切地知道哪种光照强度
最好° ”请你为他的进＿步探究提出建议
。
262
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1第∧章光台呼吸信息综台萎翻
［练习2］如图甲为研究光合作用的实验装置。
用打孔器在某植物的叶片上打出多个叶圆
片’再用气泵抽出气体直至叶片沉人水底’然后将等量的叶圆片转至含有不同浓
度的NaHCO3溶液中’给予一定的光照’测量每个培养Ⅲ中叶圆片上浮至液面所
用的平均时间（见图乙）’以研究光合作用速率与NaHCO3溶液浓度的关系。
（假
设实验用的NaHCO3溶液浓度不影响细胞呼吸° ）分析并回答下列问题:
光
上
浮
至
液
面
的
时
间
○
养Ⅶ
HCO］溶液
NaHCO3溶液浓度
乙
叶
甲
（l）本实验的自变量是—
（2）在ab段’随着NaHCO3溶液浓度的增加,光合作用速率
◎
（3）已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25。C和30。C’在其他条件
不变的情况下,将温度由30。C调节到25。C’图乙曲线中bc段将问
移动。
（4）在c点以后’因NaHCO3溶液浓度过高’使叶肉细胞
而导致代谢水平
下降。
263
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‖满分之路.代谢‖
［练习3］研究人员将—绿色植物放置于锥形瓶内（如图A）,锥形瓶瓶口则以插有CO2传感
器的橡胶塞密封’传感器的外端与计算机连接’研究员可从计算机显示器的屏幕
上观察并纪录锥形瓶内CO2浓度的变化情形°
图B记录下锥形瓶内CO2浓度连
续60min变化的结果’检测期间,有些时段给植物照光（固定的光照强度）’有些
时段则是处于完全黑暗中°
根据资料回答下列问题°
与讣算机连接
橡皮塞
250（）
∩200（）
○
巴
浓1500
座｜000
℃
冒
500
＝
0
CO2传感器
绿色植物
装满水的试管
］（）
20
30
40
5（）
60
时间（mln）
图BCO2浓度的变化曲线
图A实验装置示意图
,你的判断理由
（l）检测期间的第40min时’有没有给植物照光?
是
°
（2）检测期间的最初l0min时段,瓶内植物有无进行‖乎吸作用?
◎
~
在此时段’为什么CO2浓度的变化曲线呈现下降趋势?
◎
（3）在温室栽培农作物时’
当遇到晴朗的阳光充足的白天,工作人员会把温室的
通风系统打开。
这种做法的作用在于:@可以补充
’提高光合
作用速率;@降低室内的空气湿度’以增加蒸腾作用’促进农作物
和
。
264
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1第／＼章光合呼吸擂息综台类题‖
［练习4］某研究小组用番茄进行光合作用和呼吸作用的实验’结合所给材料’
回答下列相
关问题。
单
株
光
合
作
用
强
度
~
∩
◎
岭
的
相
对
含
量
M
B
←
~~~
A
A
｜工-｜
′
悉
和
归
→
′
笋
＝
≈
＝
、
汕
＾
＼
、
＝
｜X｜
B
●←
D
O
O
t
种植密度
甲
乙
丙
光
合
作
用
速
率
宫
◎
岭
曰
巴
吕
∩
目
凶
叶
。
小
时
…
］
β
（
∩
气
体
交
换
的
相
对
值
0
~
d
;
0
＝■●＝＝＝＝
C
】
l2
l0
8
6
4
2
qj
ˉ4
ˉ6‖
收量）
／
／
／
／
而
‖
‖
小
β
光
斗
l0
l2
度（klX）
8
闺强
5
l（）
l5
20
25
O2浓度（％）
戊
丁
（1）探究单株番茄光合作用强度与种植密度的关系,结果如图甲所示°
与M点相
比’ N点限制单株光合作用强度的外界因素是
实验还发现,不仅单株番茄光合作用强度与种植密度呈负相关’番茄植株的
生长也与种植密度呈负相关’番茄生长的调节方式是
,与番茄
果实发育关系最密切的是
’环境温度降低时,该物质运输速度
△
＝
◎
（2）测量种植番茄的密闭大棚内—昼夜空气中的CO2含量变化’结果如图乙所
示·
Bˉ→C时间段’叶绿体内ADP的移动方向是
,
叶绿体内C3含量将
相等的点是
图中表示番茄光合作用和呼吸作用强度
◎
265
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｜满分之路.代谢｛
（3）图丙采用“半叶法”对番茄叶片的光合作用强度进行测定’其原理是:将对
称叶片的—部分（A）遮光,另一部分（B）不做处理,并采用适当的方法阻」上两
部分的物质和能量转移。
在适宜光照下照射6小时后’在A、B的对应部位
截取同等面积的叶片’烘干称重’分别记为MA、MB’获得相应数据’则可计
算出该叶片的光合作用强度’其单位是mg／（dm2 .h）°
实验步骤如下:
o请设计—张表格用于记录实验数据°
（假设实验选定叶片数目为3）
@若M＝MB-MA,则M表示
◎
（4）在—定浓度的CO2和适当温度条件下,测定番茄叶片在不同光照条件下的光
合作用速率与光照强度的关系如图丁’细胞呼吸与环境中O2浓度的关系如
图戊。
@图丁中’影‖阿a点上下移动的主要外界因素是
; b点所示条
件下’该植物叶肉细胞内能够产生ATP的部位是
@图戊中细胞呼吸的有关曲线需在
◎
条件下测得;
当O2浓度为
;若图丁中a点是在氧气充足条件
5％时’细胞呼吸的方式为
下测得的’则氧气浓度应大］
％°
266
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』第八霉宠台呼吸儒患综台类题｝
ˉ啄答案与解析
］
［练习l］解析:
（1）本题探究光照强度和光合作用速率的关系’所以自变量是光照强度;
因变量是光合作用速率;
由表格中数据可知,测量指标是瓶内CO2变化量°
无
关变量有温度＼瓶中水量等。
（2）实验设计要控制单一变量°
（3）实验要设计对
照实验。
（4）图中数据说明不断增加光照强度’光合速率—直在增大’所以需要
继续增加光照强度’直到出现平衡点。
答案: （1）光照强度光合作用速率瓶内CO2的变化量瓶中水量、温度（合理
即可）
（2）不是没有控制单＿变量
（3）对照
（4）继续增加光照强度,直至出现平衡点
［练习2］解析:分析题干’本实验的目的是探究不同浓度的CO2对光合作用的影‖阿,实验
的原理是当叶圆片抽取空气沉人水底后,光合作用速率大于呼吸作用速率时产生
的O2在细胞间隙积累’叶圆片的浮力增加’叶片上浮’根据上浮的时间判断出光
合作用的强弱°
（l）分析步骤可知,叶圆片转至含有不同浓度的NaHCO3溶液中’因此实验的自
变量是不同浓度的NaHCO3溶液（CO2）°
（2）分析题图曲线可知’在ab段’随着NaHCO3溶液浓度的增加叶片上浮时间缩
短,说明随NaHCO3溶液浓度的增加’光合作用速率逐渐增强·
（3）由题意可知’植物光合作用最适温度为25。C,植物呼吸作用的最适温度是
30°C,若将温度由30°C调节到25°C,光合作用增强,呼吸作用减弱’叶圆片上
浮的时间缩短’图乙曲线中bc段将向下移动°
（4）c点以后’因NaHCO3溶液浓度过高,叶肉细胞通过渗透作用失水而导致代谢
水平下降°
答案:
（l）CO2浓度（NaHCO3溶液浓度）
（2）逐渐增强
（3）下
（4）失水
267
~
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｜满分之路.代谢l
［练习3］解析:
（1）检测期间的第40min时’因测得的CO2浓度持续增加,故没有给植物
照光°
（2）检测期间的最初10min时段’瓶内植物进行呼吸作用。
在此时段,光合作用
速率大于呼吸作用速率’ CO2浓度的变化曲线呈现下降趋势°
（3）在温室栽培农作物时’
当遇到晴朗的阳光充足的白天’工作人员会把温室的
通风系统打开。
这种做法的作用在于:@可以补充CO2’提高光合作用速率;@
降低室内的空气湿度’以增加蒸腾作用’促进农作物水分的吸收和物质的运输。
答案:
（l）无照光因测得的CO2浓度持续增加
（2）有呼吸作用光合作用速率大于呼吸作用速率
（3）CO2
水分的吸收物质的运输
［练习4］解析:图甲表示种植密度对单株植物光合作用的影响°
合理密植有利于植物合理
的利用光照’并能保证植物周围环境中有充足的CO2°
图乙为种植番茄的密闭大棚内＿昼夜空气中的CO2含量变化。
图中AB段和DE
段’呼吸速率大于光合速率,所以大棚内CO2含量逐渐升高; BD段’光合速率
大于呼吸速率’因此大棚内CO2含量逐渐降低; B点和D点’光合速率等于呼吸
速率°
图丙表示采用“半叶法”测定番茄叶片的光合作用强度。
相同时间段内遮光部分
只进行细胞呼吸,而曝光部分细胞呼吸和光合作用同时进行。
图丁表示在一定浓度的CO2和适当温度条件下’测定番茄叶片在不同光照条件下
的光合作用速率与光照强度的关系。
a点时,光照强度为0’此时植物细胞只进
行呼吸作用; ab段,呼吸作用强度大于光合作用强度; b点时’呼吸作用强度等
于光合作用强度; b点之后’呼吸作用强度小于光合作用强度°
图戊表示细胞呼吸与环境中O2浓度的关系。
实线表示有氧呼吸强度与环境中O2
浓度的关系,虚线表示总的细胞呼吸强度与环境中O2浓度的关系。
268
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〗第八蹿咒合呼吸信患综台类题｝
（1）图甲中’合理密植有利于植物合理的利用光照,
同时能保证植物周围环境中
有充足的CO2’ N点与M点相比较’ N点的种植密度过大’植株间的相互影响会
导致光照减弱’同时也会导致植物周围环境中的CO2浓度降低’进而导致单株植
物光合作用强度降低°
因此与M点相比, N点限制单株光合作用强度的外界因
素是光照强度CO2浓度。
实验还发现’不仅单株番茄光合作用强度与种植密度
成负相关’番茄植株的生长也与种植密度成负相关。
番茄生长的凋节方式是激素
调节’与番茄果实发育关系最密切的是生长素’环境温度降低时’该物质运输速
度会减慢°
（2）图乙中’ B—步C时间段’细胞进行光合作用,光反应消耗ADP,暗反应产生
ADp,故叶绿体内ADP的移动方向是由叶绿体基质向类襄体薄膜。
B→C时间
段CO2浓度降低’ CO2被C5固定形成C3的量减少’而C3的还原过程不变’故
叶绿体内C3含量将减少°
B、D两点时’曲线的斜率为0’即CO2浓度不变’此
时光合作用强度和呼吸作用强度相等°
（3）@图丙采用“半叶法”对番茄叶片的光合作用强度进行测定,其原理是:将
对称叶片的—部分（A）遮光’另—部分（B）不做处理’并采用适当的方法阻止两
部分的物质和能量转移’相同时间段内遮光部分只进行细胞呼吸,而曝光部分细
胞呼吸和光合作用同时进行’故B叶片进行的生理活动状况相当于图乙中曲线的
BD段,实验开始时两者的起始质量相同（可设为a）,则两者的质量差M＝MB-
MA＝（a＋6小时内光合作用合成量ˉ6小时内细胞呼吸消耗量）-（a-6小时内细
胞呼吸消耗量）＝6小时内光合作用合成量。
若M＝MBˉMA’则M表示B叶片
被截取部分在6小时内光合作用合成的有机物总量。
（4）@图丁中a点时’光照强度为0’只进行细胞呼吸’故影响其大小的主要外界
因素为温度’ b点时’光合作用强度等于呼吸作用强度’植物叶肉细胞内能够产
生ATP的部位有叶绿体、线粒体和细胞质基质°
269＿
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「满分之路.代谢［
@由于光合作用也能吸收和释放气体’
因此图戊中细胞呼吸的有关曲线需在黑暗
条件下测得;
由图戊可知’
当O2浓度为5％时’总的呼吸强度大于有氧呼吸强
度,因此细胞呼吸的方式为无氧呼吸和有氧呼吸;
由图戊可知’氧气浓度达到
15％时细胞呼吸速率达到最大值’若图丁中a点是在氧气充足条件下测得的,则
氧气浓度应大于15％。
答案: （1）光照强度CO2浓度激素调节生长素减慢
（2）由叶绿体基质向类襄体薄膜减少B、D
（3）@表格如下:
MA
MB
叶片编号
l
2
司
〕
平均值
@B叶片被截取部分在6小时内光合作用合成的有机物总量
（4）@温度细胞质基质、线粒体、叶绿体
◎黑暗（或无光、遮光）
无氧呼吸和有氧呼吸
15
270
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总宣习代谢套题‖｜｜练
一｀单项选择题
［练习l］酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,下列相关叙述错误的是（
）
A.酶与无机催化剂比较具有高效性,原因是其能明显降低化学反应的活化能
B.过酸、过碱都可能导致酶分子空间结构的改变
C.研究温度对酶活性的影响,不可采用过氧化氢作底物
D.探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的专＿性作用时’可用碘液替代裴林试剂进行鉴定
［练习2］如图为酶催化反应效率关系图, Aˉ→B代表酶催化效率坐标: 0到100％’ Aˉ→C代
表温度坐标: 0到70°C, Cˉ→B代表溶液酸碱度坐标: pH＝0. l到pH＝14的范
围,下列分析不合理的是（
）
酶催化效率递增
温度递
增
A.JH和IIK可以用来体现胃蛋白酶和胰蛋白酶在不同酸碱溶液环境下的反应特点
B.KG线段所代表的酶,其最适温度在EF范围内
C.GK和HK所代表的某酶的催化效率差异,其关键影响因素是温度
D.某酶因为温度改变从JH偏移为JG’那么在AE和EC之间各有＿个温度取值
［练习3］下列有关ATP的叙述’正确的是（
）
A.ATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”是同一物质
B.若细胞内离子浓度偏低’为维持细胞渗透压的稳定’细胞消耗ATP的量增加
C.人长时间剧烈运动时’细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡
D.人在长时间饥饿时’细胞中每摩尔葡萄糖分解生成ATP的量与脂肪分解时相等
271
ˉ
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‖满分之路.代谢［
［练习4］下图所示为H随化合物在生物体内代谢转移的过程’下列分析合理的是（
）
乳酸
｜幽圆
至工M丁
雷臼臆—1巴…
A.@过程发生在核糖体上’水中的H只来自—NH2
B.在缺氧的情况下’◎过程中不会发生脱氢反应
C.M物质应该是丙酮酸’@过程不会发生在线粒体中
I）.在氧气充足的情况下’@@过程发生在线粒体中
［练习5］研究者探究不同光强（即光照强度）条件下’两种不同浓度CO2对某种蓝藻生长的
影响’结果如下图所示。
下列关于该实验的叙述’不正确的是（
）
日
斗
〕
∑
］
○
5｝干重（mg／mI.）
4［
3ˉ
低光强
己＝／≡守
2
l
!
O 24 68 l0l2时间（j
光强
2
4
6
8
l（）l2时间（d）
）
A.“●”和“■’分别表示在高浓度和低浓度CO2下的测量结果
B.该探究活动中若测量O2释放量’可得到相似的实验结果
G低光强时’不同的CO2浓度对干重增加的影响不显著
D.高浓度CO2时’不同的光强对干重增加的影响不显著
［练习6］实验发现将叶绿体从叶肉细胞中分离出来,破坏其外膜仍然可以在光下利用二
氧化碳生产有机物＼放出氧气°
以下分析正确的是（
）
A.光合作用所需的酶和色素主要位于叶绿体内膜和基质中
B.叶绿体内膜具有选择透过性,外膜是全透的’起保护作用
C.光合作用必须在叶绿体中才能进行
D.叶绿素被破坏则不能进行光合作用
272
~
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［练习7］下列关于干旱对植物造成的伤害的分析’错误的是（
）
A.干旱缺水时会引发叶片气孔关闭’因此CO2供应受限’光合速率降低
B.干旱缺水时会引发叶片气孔关闭’
因此O2供应减少’无氧呼吸使有机物消耗
增多造成有机物缺乏
C突然失水或突然复水’细胞壁和原生质层收缩或膨胀不同步易造成原生质破裂
D.干旱时植物体内的脱落酸含量将减少
［练习8］能源问题是当前社会面临的最为紧迫的问题之一’而H2则是最洁净的高效能源
之—’ H2可由2个H＋生成’光合作用的光反应可产生H＋
’
目前部分生物学家
正致力于从光合作用中得到用于合成H2的H＋的研究’并取得了＿定的进展°
下列有关说法错误的是（
）
A.水光解产生的H＋被NADP＋接受’生成了NADPH
B.在叶绿体中ATP和NADPH的转移途径是从类囊体薄膜到叶绿体基质
C.根据光合作用释放的氧气量’可以计算出光合作用有机物的积累量
D.停止光照’暗反应很快会停止’停」k供应CO2’则光反应不受影‖问
［练习9］将提取的完整线粒体和叶绿体的悬浮液,分别加人盛有丙酮酸溶液和NaHCO3溶
液的两支大小相同的A、B试管中’给予充足光照’都会产生气泡。
假如将上述
两支试管移人黑暗的环境中’保持温度不变,短时间内,
A、B两试管产生气泡的
量分别有什么变化（
）
A.前者基本不变’后者逐渐减少直至停止
B.两者均保持基本不变
C.后者不变,前者逐渐减少直至停止
D.两者均逐渐减少直至停止
273
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‖满分之路.代谢｝
~
［练习l0］如图是夏季连续两昼夜内’某野外植物CO2吸收量和释放量的变化曲线图°
Sl～S5表示曲线与横轴围成的面积。
下列叙述错误的是（
）
—
时间
占
』bbV
A.图中B点和I点’该植物的光合作用强度和呼吸作用强度相同
B.图中DE段不是直线的原因是夜间温度不稳定’影响植物的呼吸作用
C.如果Sl＋S3＋S5＞S2＋S4’表明该植物在这两昼夜内有机物的积累为负值
D.图中S2明显小于S4’造成这种情况的主要外界因素最可能是CO2浓度
［练习ll］下列关于绿色植物叶肉细胞生理活动的叙述’正确的是（
）
A.叶绿体放出氧气的速率有可能与线粒体消耗氧气的速率相等
B叶绿体白天进行着ATP的合成’夜晚进行着ATP的水解
C.随着CO2浓度的增大,叶绿体的光合速率增大’线粒体的呼吸速率减小
D.线粒体产生的CO2在光照时全部扩散到叶绿体中,黑暗时全部扩散到细胞外
［练习12］呼吸嫡（RQ＝放出的CO2量／吸收的O2量）可作为描述细胞呼吸过程中氧气供应
状态的—种指标。
如图是酵母菌氧化分解葡萄糖过程中氧分压与呼吸嫡的关
系’下列叙述正确的是（
）
RQ
~~
~~
（／
《／a
b
c氧分压
A.呼吸墒越大,细胞有氧呼吸越强’无氧呼吸越弱
B.b点有氧呼吸强度大于a点
（〕.为延长水果的保存时间’最好将氧分压调至c点
D.c点以后细胞呼吸强度不随氧分压变化而变化
274
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巳
■
■
『
『
【
墅颧
惑『筹
~
二｀非选择题
［练习l3］如图分别是叶绿体模型图和绿色植物光合作用过程图解’请据图回答下列问题:
｜—l—斗—Ⅱ-＿——→｜
（l）吸收光能的色素分布在叶绿体的［◎］
上。
（2）暗反应中需要光反应提供的物质是［@］
和［@］
（3）过程Ⅳ称为
’其代谢产物［@］是
（4）夏日的午后》如果气温过高,叶片的气孔关闭’导致［@］
供
应大大减少, C3的产量随之
（填“增加”或“减少”
）°
（5）图中I阶段必须在
（填“有光”或“无光” ）条件下才能进行’
故称为
阶段°
（6）科学家利用同位素标记法证明光合作用释放的O2来自
◎
［练习l4］图l的实验装置用以测定种子萌发时因呼吸作用引起的密闭容器中气体容积的变
化·
每隔—段时间’调节X管和Y管内的液面至同-水平’并通过Y管上的刻
度尺量出气体的容积。
容积变化与时间的关系图如图2所示。
分析并回答下列
问题:
:2
能0
厢ˉ2
‘ˉ4
、≡／-6
ˉ［＝
Y管
24 68l0l2l4l6
试
气
时间（h）-→
溶液
萌发的
湿润
种
棉
阁l
（l）在6h内气体容积变化的主要原因是
图2
◎
（2）在种子始终保持活力的情况下,曲线在10h以后保持稳定’原因是
275
~
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‖满分之路.代谢［
（3）有人认为该实验不足以证明气体体积的变化就是由萌发的种子引起的’
原因是该实验缺少
’请你对该实验进行改进’改进的具体
方法是
◎
（场所）能完成有氧呼吸第三阶段的反应’即实现
的氧化’生成
,释放的大量能量除储存在AIP中’其余能量以
（4）
的形式散失°
下表为科研人员对我国某湖泊水华暴发期及前后时间的表层湖水取样分析数据
请回答下列问题:
［练习15］
｜＂ˉ』
｜
10-4
～
时间
10-l0
l（）-5
l0-6
勺
〕
∩
Ⅷ
』
l0-2
9＿25
项目
0.39
16.50
细胞密度（
×l（）5个／L）
28.6
23.2
37.6
22.30
5.06
l2.88
4·86
42.68
叶绿素a浓度（ug／L）
33.62
4021
6.34
37°65
824
8. 14
8.45
8.4］
pH值
8·76
876
日
勺
▲
β
0.006
0.001
0.002
0.003
（）.002
含无机物（mg／L）
0.（）24
（）. （）04
（l）可用
作为溶剂提取浮游植物的叶绿体色素°
用荧光分光光度
法测量叶绿素a含量时’科研人员用波长418nm和680nm的光激发叶绿素a
发出荧光,利用的原理是叶绿素a主要吸收
。
（2）与9月25日比较’ 10月2、3日湖水pH值变化的原因是
l0月6日至10日湖水中溶解氧变化趋势是
◎
（3）如图是白天采用黑白瓶法（黑瓶不透光）,分别测定各深度湖水每小时的平均
氧浓度绘制的变化曲线,纵轴表示湖水深度（单位: m）（假定不同深度的水
温不变）’横轴表示瓶中O2的变化量［单位: g／（m2
. h）
］
°
0
1
2
3
4
水底
／
＝
｜
｜
｜
〕
瓶
】
黑
］
＝
∩
引
瓶
白
独
—
~
此时水
根据图中的数据得知,水深4m时水藻的呼吸速率为—
藻产生ATP的结构有
。
276
‖
‖
／
＝
＝
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~
［练习l6］小球藻（＿种单细胞绿藻）是研究植物生理活动的常用实验材料’某实验小组把
等量的小球藻及培养液加人两支试管中’两管的CO2浓度分别设置为0.03％和
0.05％°
用l0W的台灯做光源’通过调节台灯与试管的距离来控制光照强弱,
在相同且适宜温度下培养’定期测定两管中O2的释放量’根据实验结果绘制成
两条曲线1、2（如图所示）°
请回答下列问题:
O2释放量（mg‖1）
C
∧
巳
l
D『
D『
勺
▲勺
▲
‖F
‖
l5
45
（1）图中表示0.05％CO2浓度的是曲线
l05
距离（cm）
（2）与C点相比’限制D点光合速率的主要因素是
限制光合速率的主要因素是
°
°
在EF段’
（3）图中F点的含义是
。
如果用缺镁的培养液培养小球藻,其他
条件不变,则F点应如何移动?
◎
277
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‖满分之路·代谢l
ˉ‘答案与解析
［练习l］解析:酶与无机催化剂比较具有高效性’原因是其能明显降低化学反应的活化
能’ A正确;过酸、过碱都可能导致酶分子空间结构的改变而失去活性, B正
确;研究温度对酶活性的影响,不可采用过氧化氢作底物’因为过氧化氢自身的
分解速率也受温度影响’ C正确;探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的专一性作用时,碘
液只能检测淀粉是否被分解’不能检测蔗糖是否被分解,
因此不可用碘液替代裴
林试剂进行鉴定’
D错误。
答案: D
［练习2］解析: JH和HK代表酸碱度不同’而催化效率相同’所以’可以用来体现胃蛋白
酶和胰蛋白酶在不同酸碱溶液环境下的反应特点’ A正确; KG线段所代表的酶,
酸碱度相同（K点）,催化效率也相同（G点）,但温度从E到F催化效率相同,根
据酶的催化效率与温度的关系曲线图可知’
E＼F催化效率相同’所以其最适温度
在EF范围内’ B正确; GK和HK所代表的某酶的催化效率差异,其关键影响因
素不是温度’因为GK和HK酸碱度相同’ G和H催化效率不相同’但温度都是
在E点’所以催化效率差异主要原因是酶的浓度, C错误;某酶因为温度改变从
JH偏移为JC’ H点的催化效率较高,相当于最适温度’根据酶的催化效率与温
度关系曲线图可知在AE和EC之间各有＿个温度取值,
D正确。
答案:
C
［练习3］解析: ATP中的“A”代表腺昔’ DNA＼RNA中的“A”代表腺嘿吟, A错误;细
胞内离子大多数都是通过主动运输进人细胞的’为维持细胞渗透压的稳定’细胞
内离子浓度偏低时需要通过主动运输转运到细胞内’主动运输需要消耗能量,
B
正确;在人体内’细胞中的ATP与ADP能够进行快速的转换’其含量维持在动态
平衡’ C错误;脂肪中含有的H元素多,在分解时释放出来的能量大于等摩尔葡
萄糖释放的能量’
D错误。
答案: B
278
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［练习4］解析:分析图形可知’o过程为氨基酸脱水缩合,发生在核糖体上,水中的H来
自于—NH2和—COOH, A错误;@过程为细胞呼吸第＿阶段在缺氧的情况
下,也会发生脱氢反应’
B错误; M物质是丙酮酸,@过程是无氧呼吸第二阶
段,发生在细胞质基质中, C正确;@过程是有氧呼吸第三阶段,发生在线粒体
中,@过程发生在细胞质基质中’
D错误。
答案: C
［练习5］解析:
CO2浓度是限制光合作用的—个重要因素,在—定CO2浓度的范围内,光
合作用强度会随着CO2浓度的升高而增大’分析图示可知,在相同光照强度下,
“●”的光合作用强度比“■”高,因此“●”和“■”应分别表示在高浓度和
低浓度CO2下的测量结果’ A正确;光照强度可用单位时间内O2的释放量来表
示’所以,若在该探究活动中测量O2释放量,可得到相似的实验结果’ B正确;
分析图示可知,低光强下,不同的CO2浓度对干重增加的影响不显著,而高光强
下高浓度的CO2对干重增加的影响显著’ C正确,
D错误°
答案: D
［练习6］解析:与光合作用有关的酶分布在类囊体薄膜和叶绿体基质中’色素仅分布在类
囊体薄膜上’ A错误;叶绿体内膜和外膜都具有选择透过性’ B错误;蓝藻没有
叶绿体’也能进行光合作用, C错误;叶绿素在光反应中吸收和转化光能’叶绿
素被破坏’则不能进行光合作用’
D正确。
答案: D
［练习7］解析:植物叶片气孔关闭不仅使CO2供应受限’光合速率降低’同时也使O2的
供应受限,植物要维持生命活动,必须增强无氧呼吸’进而使有机物消耗增多’
造成有机物减少’ A、B正确;细胞壁和原生质层的伸缩性不同’会使粘在细胞壁
上的细胞膜撕破’易造成植物细胞的原生质破裂’这是干旱使植物死亡的直接原
因, C正确;脱落酸的主要作用是抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老和脱落’
干旱时植物体内脱落酸的含量将增多’
D错误。
答案: D
279
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［练习8］解析:选项A正确’ ATP和NADPH是光反应的产物;选项B正确’ ATP和NADPH
形成于类襄体薄膜’然后转移至叶绿体基质参与暗反应;选项C正确’光合作用
每释放6mol氧气会积累1mol葡萄糖’因此可根据光合作用释放氧气的量计算光
合作用有机物的积累量;选项D不正确’停止供应CO2’暗反应停止’光反应产
生的ATP和NADPH积累’进而光反应受到抑制°
答案: D
［练习9］解析:丙酮酸在线粒体中进行有氧呼吸的第二、三阶段产生了CO2』而叶绿体
利用CO2进行光合作用产生O2,将上述两支试管移人黑暗的环境中’光合作用受
到影响,即前者基本不变’后者逐渐减少’直至停止’故选A。
答案: A
［练习l0］解析:题图中的B点和I点对应的纵坐标为0’说明这两个点对应的净光合速率
为0,即:光合作用强度和呼吸作用强度相同’ A正确;
DE段为夜间’影响呼
吸作用的主要因素是温度’
由于夜间温度有起伏,因此DE段不是直线, B正
确;两昼夜内有机物的积累量等于曲线与横轴围成的正面积和负面积之和,即:
有机物积累量:
（S2＋S4）ˉ（Sl ＋S3＋S5）,如果Sl ＋S3＋S5＞S2＋S4’则说明
有机物积累量为负值’ C正确;对于野外植物而言,
CO2对其影‖问较小,
因此影
响白天光合作用的因素最可能是光照强度,即:第＿天为阴天’第二天光照正
常’
D错误°
答案: D
［练习1l］解析:叶肉细胞既含有叶绿体’也含有线粒体’
当细胞的呼吸速率等于光合速率
时,叶绿体放出氧气的速率与线粒体消耗氧气的速率相等, A正确;光合作用和
呼吸作用过程中均有ATP的合成’而细胞随时都会进行呼吸作用’
因此白天和
夜间都具有ATP的合成和水解, B错误;随CO2浓度的增大,叶绿体的光合速
率增大,氧气的产生量增加’这可能会使线粒体的呼吸速率加快’而不会导致其
减小’ C错误;当叶肉细胞的呼吸速率大于光合速率时’线粒体产生的CO2—部
分扩散到叶绿体中,一部分扩散到细胞外;呼吸速率小于等于光合速率时,线粒
体产生的CO2全部扩散到叶绿体中’黑暗时全部扩散到细胞外, D错误°
答案: A
280
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［练习l2］解析:
由于有氧呼吸吸收氧气与释放的二氧化碳相等,无氧呼吸不吸收氧气’只
释放二氧化碳’所以放出的CO2量／吸收的O2量＝1时’只进行有氧呼吸,放出
的CO2量／吸收的O2量大于I时’既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸,呼吸嫡越
大,细胞有氧呼吸越弱,无氧呼吸越强,
A错误。
分析题图可知,
b点氧气浓
度大于a点’所以b点有氧呼吸强度大于a点’ B正确;
由题图可知, c点是只
进行有氧呼吸的最低氧分压点,不是呼吸作用最弱的点’若要延长水果的保存时
间’不能将氧分压调至c点’ C错误;
由题图可知’
c点是只进行有氧呼吸的最
低氧分压点,不是有氧呼吸氧气的饱和点’ c点以后细胞呼吸强度在＿定的范围
内会随氧分压变化而变化’
D错误°
答案:
B
［练习l3］解析:分析图形:左图是叶绿体’@是叶绿体外膜’@是类囊体’@是叶绿体基
质;右图是光合作用图解’包括I光反应和Ⅱ暗反应,@是［H］,@是ATP,
@是CO2,@是（CH2O）°
（1）吸收光能的色素分布在叶绿体的［@］类囊体薄膜上。
（2）暗反应中需要光反应提供的物质是［@］氢（或［H］、还原态氢）和［@］
ATP（或三磷酸腺昔）°
（3）过程Ⅳ称为C3还原’其代谢产物［@］是（CH2O）。
（4）夏日的午后’如果气温过高’叶片的气孔关闭,导致［@］CO2（或二氧化
碳）供应大大减少’导致CO2的固定减弱, C3的产量随之减少。
（5）图中I阶段必须在有光条件下才能进行’故称为光反应阶段°
（6）科学家利用同位素标记法证明光合作用释放的O2来自H2O（或水）
°
答案:
（l）类囊体薄膜
（2）氢（或［H］、还原态氢）
ATP（或三磷酸腺昔）
（3）C3还原
（CH2O）
（4）CO2（或二氧化碳）
减少
（5）有光光反应
（6）H2O（或水）
［练习l4］解析:分析图l:该装置中的KOH溶液可以吸收CO2,因此测得的气体变化量就
是氧气的消耗量,从而可以判断出细胞呼吸的方式。
分析图2:在分析的时候
注意三个时间段: 0～2h、2～10h以及10h以后°
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厂满分之路.代谢［
（l）X管内的KOH溶液可以吸收CO2,起始状态容器内含有O2’可以进行有氧
呼吸,消耗O2释放CO2’而释放的CO2被KOH溶液吸收’所以容器内气体体积
减少°
（2）容器内的O2被消耗尽’种子为获得能量而进行无氧呼吸’无氧呼吸不消耗O2
但释放CO2’而释放的CO2被KOH溶液吸收,这样容器内气体体积不发生变化。
（3）设计实验时需要遵循对照原则,只有这—组不足以说明容器内气体体积变化
是由萌发的种子引起的’还可能由环境因素如温度变化引起,为使实验更准确’
应该设计对照实验;设计对照实验时’需要考虑单—变量原则’本实验的自变量
应该是萌发种子的有无’
因此对照实验只需将萌发的种子改为等量煮熟的种子
即可°
（4）有氧呼吸第三阶段的场所是线粒体内膜;该阶段’
［H］与氧气结合生成水
并释放大量的能量,释放的能量大多以热能的形式散失,少数储存在ATP中°
答案:
（l）种子有氧呼吸消耗O2’产生的CO2被KOH吸收
（2）此时种子无氧呼吸,产生CO2被KOH吸收
（3）对照实验增加对照实验,把萌发的种子改为等量的已死亡（煮熟）的种子’
其他处理方法不变
（4）线粒体内膜
［H］（或还原氢）
水热能
［练习15］解析:
（l）叶绿体中的色素不溶于水,但能溶于有机溶剂’
因此可用无水乙醇
（或丙酮）作为溶剂提取浮游植物的叶绿体色素。
叶绿素a主要吸收红光和蓝
紫光°
（2）与9月25日比较’
l0月2、3日湖水中藻类数量显著增加’光合作用增强’
导致湖水中CO2溶解度下降’因此湖水的pH值升高; 10月6日至l0日湖水中
无机物含量升高,而无机物是分解者（好氧型）分解有机物产生的’该过程会消
耗氧气’因此湖水中的溶解氧会下降。
（3）从图中可以看出黑瓶中水藻及水深4m时白瓶中的水藻都不能进行光合作
用’只进行呼吸作用,故呼吸速率为1.5g／（m2
. h）’呼吸作用的场所有线粒体
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」总复习代谢霉题训练.
和细胞质基质。
答案:
（l）丙酮（或无水乙醇）
红光、蓝紫光
（2）藻类数量增加’光合作用增强′湖水中C（）2溶解度下降下降
（3）］.5g／（m2
. h）
线粒体和细胞质基质
［练习l6］解析:
（l）看图可知:纵坐标是氧气的释放量’是净光合速率’
曲线ACEF是
（〕O2浓度为0.05％的曲线。
（2）曲线BDEF是CO2浓度为0.03％的曲线’与C点相比’限制D点光合速率的
主要因素是较低的CO2浓度。
在EF段’随着光源和小球藻距离的加大,光照
强度越来越弱’限制光合速率的主要因素是光照强度。
（3）图中F点的含义是净光合速率为零。
如果用缺镁的培养液培养小球藻,其
他条件不变’镁是组成叶绿素的基本元素’缺镁’叶绿素合成减少’光合作用减
弱’
F点是光合速率和呼吸速率相等的点’光合速率减弱’呼吸速率不变’ F点
左移才能和呼吸速率继续相等°
答案:
（1）ACEF
（2）CO2浓度光照强度
（3）光合速率和呼吸速率相等（净光合速率为零）
左移
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