高考生物一轮复习重点知识整理光合作用呼吸作用及其习题

高考生物一轮复习重点知识整理光合作用呼吸作用及其习题

光合作用，呼吸作用 一、相关概念：‎ ‎1、概念：指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转变成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程。‎ ‎2、叶绿体的功能：叶绿体是进行光合作用的场所。在类囊体的薄膜上分布着具有吸收光能的光合色素，在类囊体的薄膜上和叶绿体的基质中含有许多光合作用所必需的酶。（色素在膜上，酶到处有）‎ 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 ‎3、光合色素（在类囊体的薄膜上）：‎ ‎ 叶绿素a (蓝绿色）‎ ‎ 叶绿素 主要吸收红光和蓝紫光 ‎（3/4） 叶绿素b (黄绿色）‎ ‎ 色素 ‎ ‎ 胡萝卜素 （橙黄色）‎ ‎ 类胡萝卜素 主要吸收蓝紫光 ‎ 叶黄素 （黄色）‎ ‎ ‎ 二、专有名词辨析 ‎1、实际光合作用速率（强度）：真正的光合作用强度。‎ ‎2、净光合作用速率（强度）：表现光合作用速率，可直接测得。衡量量：O2释放量、CO2吸收量、有机物积累量。‎ ‎3、呼吸作用速率：衡量量：O2消耗量、CO2产生量、有机物消耗量 三、光合作用的发现 u ‎1648 比利时，范·海尔蒙特：植物生长所需要的养料主要来自于水,而不是土壤。‎ u ‎1771 英国，普利斯特莱：植物可以更新空气。‎ u ‎1779 荷兰，扬·英根豪斯：植物只有绿叶才能更新空气；并且需要阳光才能更新空气。‎ u ‎1880美国，恩吉(格)尔曼：光合光合作用的场所在叶绿体。‎ u ‎1864 德国，萨克斯：叶片在光下能产生淀粉 u ‎1940美国，鲁宾和卡门（用放射性同位素标记法）：光合作用释放的氧全部来自参加反应的水。（糖类中的氢也来自水）。‎ u ‎1948 美国，梅尔文·卡尔文：用标14C标记的CO2追踪了光合作用过程中碳元素的行踪，进一步了解到光合作用中复杂的化学反应。‎ 四、实验：提取和分离叶绿体中的色素 ‎1、原理：‎ 叶绿体中的色素能溶解于有机溶剂（如丙酮、酒精等）。 ‎ 叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢。‎ ‎2、过程：（见书P61）‎ ‎3、结果：色素在滤纸条上的分布自上而下：‎ ‎ 胡萝卜素（橙黄色） 最快（溶解度最大）‎ ‎ 叶黄素 （黄 色）‎ ‎ 叶绿素a （蓝绿色） 最宽（最多）‎ ‎ 叶绿素b （黄绿色） 最慢（溶解度最小）‎ ‎4、注意：‎ l 丙酮的用途是提取（溶解）叶绿体中的色素，‎ l 层析液的的用途是分离叶绿体中的色素；‎ l 石英砂的作用是为了研磨充分，‎ l 碳酸钙的作用是防止研磨时叶绿体中的色素受到破坏；‎ l 分离色素时，层析液不能没及滤液细线的原因是滤液细线上的色素会溶解到层析液中；‎ ‎5、色素的位置和功能 叶绿体中的色素存在于叶绿体类囊体薄膜上。‎ 叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光；‎ 胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光及保护叶绿素免受强光伤害的作用。‎ Mg是构成叶绿素分子必需的元素。‎ 光 反 应 阶 段 条件 光、色素、酶 场所 酶 光 在类囊体的薄膜上 物质变化 水的分解：H2O → [H] + O2↑ ATP的生成：ADP + Pi → ATP 能量变化 光能→ATP中的活跃化学能 暗 反 应 阶 段 条件 酶、ATP、[H]（有光、没光都行）‎ 场所 酶 叶绿体基质 物质变化 酶 CO2的固定：CO2 + C5 → 2C3‎ ATP C3的还原： C3 + [H] → （CH2O）‎ 能量变化 ATP中的活跃化学能→（CH2O）中的稳定化学能 五、光合作用过程 六、光合作用的意义:‎ ‎1、把光能转化成化学能储存在所制造的有机物中。‎ ‎2. 对生物的进化具有重要作用。 3、释放氧气,消耗大气中二氧化碳，维持生物圈二氧化碳和氧气的平衡。‎ ‎4、制造的有机物一部分用来构建自身，为自身生命活动提供能量；大部分用来为生物圈中其他生物的生命活动提供营养和能量。‎ ‎5实质：把无机物转变成有机物，把光能转变成有机物中的化学能 七. 影响光合作用的因素有：‎ 影响光合作用的环境因素：光照强度、CO2浓度、温度等 ‎（1）光照强度：在一定的光照强度范围内，光合作用的速率随着光照强度的增加而加快。‎ ‎ ‎ ‎（2）CO2浓度：在一定浓度范围内，光合作用速率随着CO2浓度的增加而加快。‎ ‎（3）温度：光合作用只能在一定的温度范围内进行，在最适温度时，光合作用速率最快，高于或低于最适温度，光合作用速率下降。‎ 光：光照强弱直接影响光反应；‎ 温度：温度高低会影响酶的活性； ‎ CO2浓度：CO2是光合作用的原料，直接影响暗反应；‎ 水分：水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质，特别地，水分还影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体；‎ ‎（5）矿质元素：矿质元素是光合作用产物进一步合成许多有机物所必需的物质如叶绿素、酶等。‎ 八. 提高作物产量的途径 途径 措施或方法 延长光时 补充光照,多季种植 增大光合作用面积 间作、合理密植 提高光合作用效率 光照强弱的控制：阳生植物（强光），阴生植物（弱光）‎ 适当提高CO2浓度：通风，施农家肥 必需矿质元素的供应 提高净光合作用速率 维持适当昼夜温差（白天适当升温，晚上适当降温）‎ 呼吸作用基本知识点 一、相关概念：‎ ‎ 1、呼吸作用（也叫细胞呼吸，我们平时说的呼吸常指呼吸运动）：呼吸作用的本质是氧化分解有机物，释放能量，不一定需要氧气。‎ ‎ 2、有氧呼吸：指细胞在有氧的参与下，通过多种酶的催化作用下，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放出大量能量，生成ATP的过程。‎ ‎3、无氧呼吸：一般是指细胞在无氧的条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物（酒精+CO2或乳酸），同时释放出少量能量的过程。‎ ‎4、发酵：微生物（如：酵母菌、乳酸菌）的无氧呼吸。 ‎ 二、呼吸作用过程 ‎1、有氧呼吸 阶段 场所 物质变化 产能情况 第一阶段 细胞质基质 C6H12O6 2丙酮酸+4[H]+能量 酶 少量能量 第二阶段 线粒体基质 ‎2丙酮酸+6H2O 6CO2+20[H]+能量 酶 少量能量 第三阶段 线粒体内膜 ‎24[H]+6O2 12H2O+能量 酶 大量能量 C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量 酶 总反应式及物质转移：‎ ‎2、无氧呼吸 阶段 场所 物质变化 产能情况 乳酸发酵：C6H12O6 2C3H6O3+能量（动物）‎ ‎（‎ 酶 酒精发酵：C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量（高等）‎ 酶 ‎（高等植物，酵母菌）‎ 少量能量 第二阶段 细胞质基质 ‎（动物和人）‎ 少量能量 ‎3、细胞呼吸的能量变化 有机物中稳定的化学能 酶 热能（内能）‎ ATP中活跃的化学能 ‎★当CO2释放总量最少时，生物呼吸作用最弱，最宜存放。‎ ‎4.有氧呼吸与无氧呼吸的比较：‎ 有氧呼吸 无氧呼吸 不 同 点 场所 细胞质基质和线粒体 细胞质基质 条件 O2和酶 酶 产物 CO2和H2O C2H5OH和CO2或乳酸 能量 大量能量 少量能量 相 同 点 实质 分解有机物，释放能量 联系 第一阶段的场所及转变过程相同 ‎ ‎ 三、影响呼吸速率的外界因素：‎ ‎ 1、温度：温度通过影响细胞内与呼吸作用有关的酶的活性来影响细胞的呼吸作用。‎ 温度过低或过高都会影响细胞正常的呼吸作用。在一定温度范围内，温度越低，细胞呼吸越弱；温度越高，细胞呼吸越强。 ‎ ‎2、氧气：氧气充足，则无氧呼吸将受抑制；氧气不足，则有氧呼吸将会减弱或受抑制。‎ ‎3、水分：一般来说，细胞水分充足，呼吸作用将增强。但陆生植物根部如长时间受水浸没，根部缺氧，进行无氧呼吸，产生过多酒精，可使根部细胞坏死。‎ ‎4、CO2：环境CO2浓度提高，将抑制细胞呼吸，可用此原理来贮藏水果和蔬菜。‎ 四、呼吸作用在生产上的应用：‎ ‎1．作物栽培时，疏松土壤促进根部有氧呼吸，吸收无机盐。‎ ‎2．粮油种子贮藏时，要风干、降温，降低氧气含量，则能抑制呼吸作用，减少有机物消耗。‎ ‎3．水果、蔬菜保鲜时，要低温或降低氧气含量及增加二氧化碳浓度，抑制呼吸作用。‎ ‎ 4．包扎伤口，选用透气消毒纱布，抑制细菌无氧呼吸 ‎ ‎5．酵母菌酿酒：先通气，后密封。先让酵田菌有氧呼吸，大量繁殖，再无氧呼吸产生酒精。‎ ‎6．稻田定期排水：抑制无氧呼吸产生酒精，防止酒精中毒，烂根死亡 ‎7．提倡慢跑：防止剧烈运动，肌细胞无氧呼吸产生乳酸 ‎8．破伤风杆菌感染伤口：须及时清洗伤口，以防无氧呼吸 五、细胞呼吸的意义 ‎ 为生物体的生命活动提供能量，其中间产物还是各种有机物之间转化的枢纽。‎ 六、应用：‎ ‎1、水稻生产中适时的露田和晒田可以改善土壤通气条件，增强水稻根系的细胞呼吸作用。‎ ‎2、储存粮食时，要注意降低温度和保持干燥，抑制细胞呼吸。‎ ‎3、果蔬保鲜时，采用降低氧浓度、充氮气或降低温度等方法，抑制细胞呼吸，注意要保持一定的湿度。‎ 七、实验：探究酵母菌的呼吸方式 ‎1、过程（见书p69）‎ ‎2、结论：酵母能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸。‎ 光合作用练习题 一．选择题 ‎1．在色素的提取与分离实验中，研磨绿叶时要加入无水乙醇，其目的是（）‎ ‎ A. 防止叶绿素被破坏         B. 使叶片充分研磨 ‎ ‎ C. 使各种色素充分溶解在无水乙醇中  D. 使叶绿素溶解在无水乙醇中 ‎ ‎2．在进行色素的提取与分离实验时，不能让层析液没及滤液细线的原因是（）‎ ‎ A. 滤纸条上几种色素会扩散不均匀而影响结果 ‎ B. 滤纸条上滤液细线会变粗而使色素太分散 ‎ C. 色素会溶解在层析液中而使结果不明显 ‎ D. 滤纸条上的几种色素会混合起来。 ‎ ‎3．在圆形滤纸的中央滴上叶绿体的色素滤液进行色素分离，要看到近似同心环 状的四个色素圈，排列在最外圈的一个呈（）‎ ‎ A. 蓝绿色    B.黄绿色   C. 黄色   D. 橙黄色 ‎ ‎4．有人对恩吉尔曼实验进行如此改进：“让一束白光通过棱镜再投射到水绵的叶绿体上”，你预期此时好氧性细菌聚集的区域是（）‎ ‎ A.红光的投影区域内       B.红光和绿光的投影区域内 ‎ C.红光和蓝紫光的投影区域内   D.黄光和橙光的投影区域内 ‎5．叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，光能的吸收发生在叶绿体的（） ‎ ‎ A．内膜上 B．基质中 C．类囊体膜上 D．各部位上 ‎6．叶绿体中光能转换成电能时，电子的最终来源及最终受体是（） ‎ ‎ A．叶绿素a、NADPH B．H2O、NADP+ ‎ ‎ C．叶绿素a 、NADP+ D．H2O、NADPH ‎ ‎7．光合作用光反应的产物有（） ‎ ‎ A．（CH2O）、NADPH、ATP B．NADPH、CO2、ATP ‎ C．NADPH、O2、ATP D．（CH2O）、CO2、H2O ‎8.光反应为暗反应提供了（ ）‎ ‎ A.［H］ATP B.[H]T ADP C.02和ATP D.O2和ADP ‎9.光合作用可分为光反应和暗反应两个阶段，下列叙述正确的是( )‎ ‎ A.光反应不需要酶，暗反应需要多种酶 ‎ B.光反应消耗水，暗反应消耗ATP ‎ C.光反应储存能量，暗反应消耗能量 ‎ D.光反应固定二氧化碳，暗反应还原二氧化碳 ‎10．光合作用中含有活跃化学能的化合物是指（　　） ‎ ‎ A.ATP B.NADPH C.磷酸肌酸 D.ATP和NADPH ‎11．光反应进行的部位是在叶绿体的（　　）‎ ‎ A．外膜　　　　B．内膜　　　C．基质　　　　 D．类囊体膜 ‎12．在光合作用过程中，光能转化成化学能发生在（　　）‎ ‎ A．暗反应中　　　　　　　　　B．光反应中 ‎ C．光反应和暗反应中　　　　　D．光反应或暗反应中 ‎13．暗反应的含义是（　　）‎ ‎ A．不需要光的反应　　　　　　B．在黑暗中的反应 ‎ C．释放氧的反应　　　　　　　D．吸收氧的反应 ‎14．暗反应进行的部位是在叶绿体的（　　）‎ ‎ A．外膜上　　B．内膜上　　 C．基质中　　D．类囊体膜上 ‎15．生长于较弱光照下的植物，当提高 CO2浓度时，其光合作用并未随之增强，主要限制因素是 ‎ A.呼吸作用和暗反应   B.光反应   C.暗反应    D.呼吸作用 ‎16．在下列有关光合作用和呼吸作用的说法中，正确的是 ‎ A.呼吸作用是光合作用的逆反应 ‎ B.两者除能量转变有别外，其它都是可逆的 ‎ C.光合作用与呼吸作用是单独进行的，二者不可能同时进行 ‎ D.对不同生物而言，光合作用与呼吸作用的进行可以互相提供原料 ‎17．如果光合作用所用的原料中，0.2%水的含同位素18O、0.68%的CO2中的氧为18O，你预计释放的O2中被18O标记的比例最可能是 ‎ A.等于0.2 %     B.大于0.2 %     C.等于0.48%    D.等于0.88% ‎ ‎18．光合作用中，光反应对暗反应的连续进行的主要作用在于，生成的物质促进了 ‎ A.CO2的固定  B.C3的还原  C.葡萄糖的产生  D.C5的再生 ‎ ‎19．在右图所示的玻璃容器中，注入一定浓度的NaHCO 3溶液并投入少量的新鲜绿叶碎片，密闭后，设法减小液面上方的气体压强，会看到叶片沉入水中。然后再用光照射容器，又会发现叶片重新浮出液面。光照后叶片重新浮出液面的原因是 ‎ A．叶片吸水膨胀，密度减小的缘故 ‎ B．溶液内产生的CO2 大量附着在叶面上的缘故 ‎ C．叶片进行光合作用所产生的O2附着在叶面上的缘故 ‎ D．NaHCO 3溶液因放出CO2而密度增大的缘故 ‎20．在叶肉细胞中，利用氧和释放氧的细胞器依次为（　　　　）‎ ‎ A．线粒体和核糖体　　　　　B．核糖体和高尔基体 ‎ C．高尔基体和叶绿体　　　　D．线粒体和叶绿体 ‎21.绿色植物光合作用产生1分子葡萄糖，需要参与CO2固定的C5分子数，以及被固定的CO2数分别是（ ）‎ ‎ A.1，1 B.6，6 C.6，1 D.1，6      ‎ ‎22．右图表示苹果在氧浓度为a、b、c、d时CO2释放量和O2吸收量关系。下列叙述正确的是 ‎ 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 ‎ 23．在马拉松长跑中，运动员骨骼肌肌纤维所消耗的能量主要来自 ‎ A.葡萄糖的有氧分解  B.丙酮酸的水解  C.无氧呼吸  D.磷酸肌酸转移 ‎ 24．人在剧烈运动后，血液pH 会明显下降，其原因是 ‎ A. 血浆中乳酸过少B. 血浆中 CO2过多C. 血浆中乳酸过多D. 血浆中丙酮酸过多 ‎ ‎ 25．用大豆新鲜绿叶进行如图所示的实验，置于充足的光照下，分析D处的气体成分，最可能的是（　　）‎ A．氧气的量多于B处 B．氧气的量与B处相等 C．没有CO2和O2‎ D．CO2的量多于B处 ‎ 26．在天气晴朗的早晨，摘取一植物叶片甲，于100℃下烘干，称其重量；到黄昏时，再取同一植株着生位置与叶片形状都与甲基本相同的叶片乙，同样处理，称其重量，其结果是（　　）‎ A．甲叶片比乙叶片重 B．乙叶片比甲叶片重 C．两叶片重量相等 D．不一定 ‎ 27．某同学在夏季天气晴好的一天，分别于清晨、正午、傍晚、深夜四个时间从同一棵绿色植物各取一片绿叶，并从每片叶上取下同样大小的圆片，再将这四个圆片放入酒精中煮一下，取出后用清水冲洗，加碘染色，染色最深的应是何时取下的圆片（　　）‎ A．清晨的叶 B．傍晚的叶 C．深夜的叶 D．正午的叶 ‎ 28．某株植物在20℃和一定光照条件下，测定其封闭环境中的CO2含量未变，这表明此时植物（　　）‎ A．不进行光合作用　　　　　　　B．光合作用和呼吸作用的速率相等 C．不进行呼吸作用　　　　　　　D．光照过强，大部分气孔关闭 ‎ 29．对3株大小、长势相同的植株分别进行如下处理：甲连续光照5h；乙先光照1h，再在黑暗中1h，连续交替共10 h；丙先光照5s，再在黑暗中5s，连续交替共10 h。在其他条件相同的情况下，它们体内有机物含量是（　　）‎ A．丙＝乙＞甲 B．甲＝乙＝丙 C．丙＞甲＞乙 D．甲＞乙＞丙 ‎ 30．在下列哪种条件下栽培番茄，对增产有利（　　）‎ A．日温15℃、夜温26℃ B．昼夜恒温26℃‎ C．日温26℃、夜温15℃ D．昼夜恒温15℃‎ 二．填空题 ‎1．将某绿色植物置于密闭的玻璃容器中，给予必要条件，放在光照下，容器内CO2含量每小时减少36mg；放在黑暗条件下，容器内CO2含量每小时增加8mg，并测得该植物在上述光照下制造了葡萄糖30mg，据此推断该植物在上述光照和黑暗条件下，其呼吸作用强度的大小：__________________________________________________。‎ ‎2．下图表示各种外界条件对绿色植物光合作用速率的影响。A、B、C分别表示光照强度、二氧化碳浓度、温度对光合作用速率的影响（其他条件都合适），D表示在弱光下温度对光合作用速率的影响。请根据图回答：‎ 光合作用速率 ‎·‎ ‎①‎ ‎②‎ ‎0 10 20‎ 光照强度/kLx 光合作用速率 ‎·‎ ‎③‎ ‎④‎ ‎0 0.1 0.2‎ 二氧化碳浓度/（%）‎ 光合作用速率 ‎0 20 40‎ 温度/℃‎ ‎⑤‎ ‎⑥‎ 光合作用速率 ‎0 20 40‎ ‎⑦‎ 温度/℃‎ A B C D ‎（1）光合作用中光反应的场所是 ，叶绿体色素中少数特殊状态的叶绿素a的作用是 、 。光反应可为暗反应提供 ，促使三碳化合物的 。‎ ‎（）A图中的曲线②段表示 。‎ ‎（3）B图中的曲线③段上升很快，但到了④几乎不再上升的原因是 ‎ ‎（4）C图中的曲线⑤段迅速上升，⑥段又快速下降，该变化的原因是 。‎ ‎（5）D图中的曲线⑦表示无论温度如何变化，光合作用速率都很低，可能的原因是 ‎ ‎ 。‎