第4节 植物的光合作用和呼吸作用
要点详解
知识点1 有机物的制造——光合作用
1.绿叶在光下制造淀粉。
(1)实验原理:
。
(2)实验过程
①实验前应对绿叶进行
,目的是消耗叶片中原有的
。
②实验过程中应对同一叶片的不同部位进行
实验。
③验证时应先把叶片放入盛有酒精的烧杯中
加热以溶解叶片中含有的叶绿素。最后叶片成
色。
④用清水漂洗后放入培养皿中滴加
。
⑤清水冲洗碘液,观察、记录、分析得出结论。
例1 (温州中考)为验证植物光合作用需要光,小明将某植株在黑暗处放置一昼夜后,用铝箔将一张叶片部分遮光,再光照4小时(如图)。去掉铝箔,经脱色、漂洗并用碘液处理后,将观察到( )
选项
遮光部位
未遮光部位
A.
不变蓝
不变蓝
B.
不变蓝
变蓝
C.
变蓝
不变蓝
D.
变蓝
变蓝
2.光合作用的原理:绿色植物通过
利用
能把
和
转化为储存能量的
,并且释放出
的过程。其表达式为:
+
有机物(储存能量)+
。
说明 光合作用的条件是光,部位在叶绿体,包括两个过程:①物质的转化:把简单的无机物(CO2和H2O)制造成复杂有机物(如淀粉),并释放O2。②能量的转化:把光能转变为储存在有机物中的能量(化学能)。植物的光合作用强度与光照强弱、温度、二氧化碳浓度有关。
例2 (衢州中考)上个世纪,科学家希尔为了探究光合作用在哪里进行,曾经设计类似如图实验。把刚采摘的且生长旺盛的树叶捣碎,采用某种方法获得含有叶绿体的滤液,分成三等份。把其中两份直接放入A、B培养皿,第三份除去叶绿体后放入C培养皿。将三个培养皿置于同一地点,A、C培养皿接受光照,B培养皿进行遮光处理。一段时间后,观察到A培养皿中产生气泡,其中的气体能使带火星的木条复燃;B、C培养皿中未产生气泡。结合所学知识,分析判断下列叙述,其中不正确的是( )
A.培养皿A中气泡内的气体是氧气
B.培养皿B中无气泡产生是因为缺乏二氧化碳
C.通过比较A、C培养皿中的现象,可知光合作用的场所是叶绿体
D.通过比较A、B培养皿中的现象,可知光照是光合作用的必要条件
3.光合作用的意义:(1)
、(2)
、(3)
。
例3 (杭州中考)在研究植物光合作用的实验中,某研究小组在密封的容器A中充入足量的含有同位素14C的14CO2(二氧化碳)。随着时间的推移,他们发现该植物的不同器官相继出现了同位素14C(如图甲,黑色部分表示检验到同位素14C的部分)。据此回答:
(1)14CO2主要是通过图乙中
结构,进入到叶片中。
(2)写出14CO2在叶肉细胞中被合成有机物的文字表达式:
。
(3)叶片中的14C主要是通过茎中的哪一部分结构送到该植物的根部?
(填“外树皮”“木质部”“韧皮部”或“髓”)。
4.光合作用和农业生产
为提高农作物的产量,在种植农作物时不能过稀,也不能过密,要,如间作套种;在温室施用二氧化碳气肥,增加二氧化碳的浓度,也能增强。适当延长光照时间,可以增强光合作用。适当增强光照,可以增强光合作用。适当提高温度,也可以提高光合作用的强度。
例4 要提高冬季大棚蔬菜的产量,可采取的有效措施是( )
①适当提高二氧化碳浓度 ②提高氧气浓度
③适当延长光照时间 ④形成高温环境 ⑤人工形成昼夜温差较大的条件
A.①③④
B.②③④
C.①③⑤
D.②④⑤
知识点2 有机物的分解利用——呼吸作用
1.植物在
的参与下,
有机物,转化成二氧化碳和水,同时将储存在有机物中的
释放出来,用于植物的生命活动的过程叫呼吸作用。其表达式为:有机物(葡萄糖)+氧气―→二氧化碳+水+能量。
说明 呼吸作用的实质是分解有机物,释放能量,能量绝大部分用于植物体的
,少部分转变为
散发出来的过程。植物的呼吸作用与氧气和温度有关。
例5 为探究绿色植物和种子的生命活动,某兴趣小组的同学设计并实施了以下实验。下列叙述错误的是( )
A.甲装置实验前暗处理的目的是将叶片内的淀粉运走耗尽
B.乙装置收集的气体可以使带火星的细木条复燃
C.丙装置观察到的现象是澄清的石灰水变浑浊
D.丁装置实验现象说明萌发的种子呼吸作用产生了二氧化碳
2.呼吸作用的意义
(1)为植物的生长、发育、繁殖等生命活动提供
。
(2)为植物体内的各种代谢反应提供中间产物,如为光合作用提供部分二氧化碳。
例6 植物进行呼吸作用最重要的意义是( )
A.产生二氧化碳
B.分解有机物
C.提供能量
D.吸收氧气
3.呼吸作用和人类生产、生活的关系
对植物进行及时的松土,其目的是增加土壤中的
,促进植物根的
。刚收获的粮食、油菜、稻谷必须晒干,这是为了抑制植物的
。水果在冷库中可以储存较长时间,这是因为温度低,可以降低
。
例7 通过调控温室大棚内的温度、二氧化碳浓度、光照强度等可以提高栽培蔬菜产量。下列相关叙述正确的是( )
A.白天适当升温以降低蔬菜的光合作用
B.增加二氧化碳浓度可增强蔬菜的光合作用
C.夜晚适当降温以增强蔬菜的呼吸作用
D.增强光照可增强光合作用和降低呼吸作用
4.光合作用和呼吸作用的相互关系
(1)两者的区别
光合作用
呼吸作用
进行场所
只在含有
的细胞中进行
在所有
细胞中都能进行
进行条件
在有
下才能进行
在
的条件下都能进行
化学过程
吸收CO2和H2O,放出O2
吸收O2,放出CO2和H2O
物质和能量变化
制造有机物,储存能量
分解有机物,释放能量
(2)两者的联系
呼吸作用所分解的有机物,正是光合作用的产物,呼吸作用所释放的能量,正是光合作用贮藏在有机物中的能量,植物进行光合作用的时候,原料的吸收和产物的运输所需要的能量正是呼吸作用释放出来的。
易错点拨
易错点1 光合作用知识的应用
例8 如图两条曲线分别表示某植株一昼夜内光合作用和呼吸作用强度随时间的变化情况,分析错误的是( )
A.0时附近,植物仍在进行呼吸作用
B.a、c点的光合作用和呼吸作用强度均相等
C.该植株一昼夜内在b点时有机物总量最多
D.12时附近,光合作用强度有所下降
易错点2 呼吸作用知识的应用
例9 下列四袋种子,呼吸作用最强的是( )
A.干燥的死种子
B.潮湿的死种子
C.干燥的活种子
D.潮湿的活种子
易错点3光合作用和呼吸作用的区别和联系应用
例10 如图是植物的叶释放氧气的量随时间t变化的曲线,下列对该图的描述,正确的一项是( )
A.AB段植物的叶只进行呼吸作用,不进行光合作用
B.B点时植物的叶不进行光合作用
C.CD段植物的叶只进行光合作用,不进行呼吸作用
D.B点过后,植物的叶的光合作用强于呼吸作用
综合运用
例11 某校生物兴趣小组同学为了探究植物的光合作用,选择了一种盆栽银边天竺葵作为实验材料,设计如图所示的实验。请据图回答下列问题:
实验步骤:
步骤一:按图甲安装好实验装置,置于光下。
步骤二:6小时后将叶片A、B同时摘下,分别按图乙所示操作进行处理,观察并记录实验现象。
实验现象:A、B两叶片的绿色部分变蓝,非绿色部分不变蓝。
(1)图甲所示实验设计中可探究的两个变量是
和
。
(2)据实验现象分析,叶片A非绿色部分不变蓝,证明
是光合作用的场所。
(3)据叶片B实验现象表明,该实验并没有达到预期目的。经分析原因是:
实验前没有将银边天竺葵放在处一昼夜进行处理。
(4)受叶片B实验的启发,为了促进农作物的生长发育和提高产量,应提供的外界条件是
。
巩固提升
第1题图
1.(湖州中考)荷花是我国的十大名花之一。荷花植株的构造如图所示。下列叙述中,正确的是( )
A.荷叶的光合作用在白天进行,呼吸作用在晚上进行
B.叶柄和茎中有发达的孔道,能将空气送到根部
C.藕中含有丰富的有机物,它是通过根从淤泥中吸收来的
D.莲蓬中的种子是由子房发育而来的
第2题图
2.生态球是家庭中常见的绿化美化饰品,置于阳台上,能较长时间稳定存在(如图)。下面是生态球一天内水中二氧化碳浓度的变化曲线(当天日出、日落时间分别为6:00和18:00),正确的是( )
3.某研究小组设计了一个实验方案,用来验证“二氧化碳是光合作用合成有机物的必需原料”(如图所示),请回答以下问题(说明:氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳):
,
第3题图
(1)此方案设计不严谨,还应增设对照组,对照组的玻璃钟罩中的氢氧化钠溶液应换成
,其他保持不变。
(2)“暗处理一昼夜”的目的是
,利用了绿色植物进行的
作用。
(3)实验过程中,步骤③的装置中,小烧杯内盛有的溶液为
。
(4)实验过程中,步骤④中叶片的颜色不变蓝,造成这种结果的原因是
。
(5)光合作用所需原料还有水,是通过输导组织中的导管运输的,运输水分的动力来源于
。
参考答案
【要点详解】知识点1:光合作用合成淀粉
黑暗处理
淀粉
对照
隔水
黄白
碘液
例1
B
叶绿体
光
二氧化碳
水
有机物
氧气
二氧化碳
水
氧气
例2
B
将无机物制造成有机物
积蓄太阳能
产生氧气
例3
(1)气孔 (2)二氧化碳+水有机物(储存能量)+氧气
(3)韧皮部
合理密植 光合作用 例4
C
知识点2:活细胞
分解
能量
生命活动
热能
例5
D
能量 例6
C
氧气
呼吸作用
呼吸作用
呼吸作用
例7
B
叶绿体
活
光照
有光和无光
【易错点拨】例8
C
例9
D
例10
D
【综合应用】例11
(1)叶绿体 二氧化碳 (2)叶绿体 (3)黑暗 (4)提高二氧化碳的浓度
【巩固提升】1.B
2.B
3.(1)等量清水 (2)将叶片内原有的淀粉运走耗尽 呼吸 (3)酒精 (4)绿色植物无二氧化碳不能进行光合作用制造有机物 (5)蒸腾作用