课件83张PPT。必修1第五章 细胞的能量供应和利用导航课标考纲 第1、2节 降低化学反应活化能的酶
细胞的能量“通货”——ATP梳理双基基础
一、判断正误
1．所有酶都含有C、H、O、N四种元素 ( )
2．多酶片中含有蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶，这种药片的功能是提供能量 ( )
3．高温、低温、过酸、过碱都会使酶永久性失活 ( )
4．荧火虫发光，光能是由ATP转化为ADP时释放的能量转化而来的 ( )√×××二、基础填空
(一)酶
1．酶的作用机理
(1)活化能：分子从 转变为容易发生化学反应的_____ ______所需要的能量。
(2)酶催化作用的原理是 。
2．酶的概念 常态活跃状态降低化学反应的活化能
3．酶的特性
(1) ：催化效率约是无机催化剂的107～1013倍。
(2) ：每种酶只能催化 化学反应。
(3)作用条件较温和：在 条件下，酶的活性最高。高效性专一性一种或一类最适温度和pH(二)ATP
2．ATP与ADP的相互转化
(1)关系式： 。
(2)能量来源
①动、植物和微生物： 分解有机物所释放的能量。
②绿色植物：除细胞呼吸所释放的能量外，还包括光合作用吸收、固定的光能。
(3)能量去向：用于生物体的 。
(4)ATP与ADP的相互转化是生物界的共性。细胞呼吸各项生命活动三、知识连线 精研核心考点[例1] (2012年海南单科，4)下列操作中，不可能导致淀粉酶活性发生变化的是( )
A．淀粉酶溶液中加入强酸
B．淀粉酶溶液中加入蛋白酶
C．淀粉酶溶液中加入淀粉溶液
D．淀粉酶经高温烘干制成粉剂
[解析] 本题考查了酶及其特性的相关知识。酶是有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，遇高温、强酸、强碱、重金属会发生变性，故A、D可能发生。淀粉酶是蛋白质，淀粉酶溶液中加入蛋白酶会使淀粉酶水解失活。淀粉酶能把淀粉水解成麦芽糖，且反应前后酶活性不变，C选项符合题意。
[答案] C1．酶的本质及生理功能2.酶是蛋白质的验证实验(利用双缩脲试剂)
实验结果分析：通过对照，实验组若出现紫色，证明待测酶的化学本质是蛋白质；不出现紫色，则该酶液的化学本质不是蛋白质。3．酶具有催化作用的实验设计思路及结果分析
实验结果分析：根据底物性质利用相应试剂检测，若底物被分解，则证明酶具有催化作用，否则不具有催化作用。4．酶的高效性——比较过氧化氢在不同条件下的分解(1)实验过程中的理论分析
(2)酶具有高效性的机理是其能够显著降低反应活化能，缩短反应达到平衡点的时间，并使细胞代谢在温和条件下快速进行。1．(原创题)下图为酶作用的模式图。据图所示，下列叙述错误的是( )
A．甲多为蛋白质
B．此反应为分解反应
C．此反应中甲、乙为反应物，丙、丁为产物
D．甲与乙之间有专一性
解析：图中甲为酶，其化学本质多为蛋白质，少数的酶是RNA；该反应是在酶的作用下将乙分解成丙和丁，且酶与底物之间具有专一性。
答案：C[例2] (2011年海南单科，5)某一不可逆化学反应(S→P＋W)在无酶和有酶催化时均可以进行。当该反应在无酶条件下进行到时间t时，向反应液中加入催化该反应的酶。下图中能正确表示加酶后反应物浓度随反应时间变化趋势的曲线是( )
A．甲 B．乙
C．丙 D．丁
[解析] 酶能降低化学反应活化能，增大反应速率，故加入酶后；反应物浓度迅速下降，直至反应结束。
[答案] D1．酶催化具有高效性
(1)酶的高效性
酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍。
(2)曲线模型
图中显示：①酶与无机催化剂均可加快化学反应速率，但与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。
②催化剂只能缩短达到化学平衡所需时间，不改变化学化应的平衡点。
2．酶催化具有专一性
(1)酶的专一性(特异性)
酶的催化作用虽具高效性，但前提是该酶所作用的对象是与其相应的底物，若针对另类底物，酶将丧失催化能力，如过氧化氢酶对过氧化氢水解的催化具高效性，但对其他物质的水解则无效，由此，一种酶只能催化一种或一类化学反应，此即酶的专一性。(2)曲线模型
图中显示：①在A反应物中加入酶A，反应速率较未加酶时明显加快，说明酶A催化底物A的反应。
②在A反应物中加入酶B，反应速率和未加酶时相同，说明酶B不催化底物A的反应。
注：无机催化剂催化的化学反应范围比较广。例如，酸既能催化蛋白质水解，也能催化脂肪水解，还能催化淀粉水解。
3．酶催化需适宜的条件
(1)酶的催化反应须在适宜条件下发挥催化作用，过酸、过碱和温度过高，会使酶的空间结构遭破坏，永久失活；温度过低时，酶的活性降低，但再逐渐升高温度时，酶的活性可以恢复。
(2)影响酶促反应的因素及相关曲线
影响酶促反应的因素常有：酶的浓度、底物浓度、pH、温度、抑制剂、激活剂等。其变化规律如下图所示：
①底物浓度：在其他条件适宜、酶量一定的条件下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。如图甲。
②酶浓度：在底物充足，其他条件适宜的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比。如图乙。③温度：在一定温度范围内，随温度的升高，酶的催化作用增强，酶促反应加快，超过最适温度，酶的活性随温度升高而减弱，酶促反应速率随之减弱。如图丙。
④pH：在最适pH时，酶的催化作用最强，高于或低于最适pH，酶的催化作用都将减弱。如图丁。
⑤反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度，反之亦然。如图戊。
2．下图表示在不同条件下，酶催化反应的速率(或生成物量)变化。下列有关叙述中，不正确的是( )
A．图①虚线可以表示酶量增加一倍时，底物浓度和反应速率的关系
B．图②虚线可以表示增加酶浓度，其他条件不变时，生成物量与反应时间的关系
C．图③不能表示在反应开始的一段时间内，反应速率与时间的关系
D．若图②中的实线表示Fe3＋的催化效率，则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率解析：本题主要考查影响酶促反应速率的因素，意在考查考生的理解能力和识图分析能力。在适宜条件下，增加酶量(或浓度)，可以提高酶促反应速率，缩短酶促反应到达平衡的时间，故图①中虚线可表示酶量增加一倍时，底物浓度和反应速率的关系，图②中虚线可表示增加酶浓度，其他条件不变时，生成物量与反应时间的关系；在酶促反应过程中，随着反应时间的延长，反应速率逐渐降低，可以用图③表示；酶具有高效性，过氧化氢酶的催化效率比Fe3＋的催化效率高，故若图②中实线表示Fe3＋的催化效率，则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率。
答案：C[例3] (2012年北京理综，1)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(蓝细菌)中进行光反应的膜结构
[解析] 本题主要考查细胞代谢过程中ATP合成的相关知识。细胞代谢产生ATP的生理过程主要是细胞呼吸和光合作用的光反应，所以A、B、D三个选项中所涉及的部位均可合成ATP；而内质网的膜上不能产生ATP，故C项符合题意。
[答案] C
1．结构式及各组分的含义2．ATP与ADP的相互转化过程分析
从上表可看出，ATP和ADP的相互转化过程中，反应类型、反应所需酶以及能量的来源、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。
[精彩提示]??
(1)ATP的两个高能磷酸键全部水解后所剩的部分为AMP(腺嘌呤核糖核苷酸)，是RNA的基本组成单位之一。
(2)生物体内的各细胞就是以ATP与ADP十分迅速的相互转化的方式及时储存能量和释放能量，它总是处在不停的动态平衡之中，不但可以源源不断地为生命活动提供能量，而且还可避免能量的浪费，这也是生命系统的稳态实现的条件之一。
3．生物体内能源物质的相互关系及能量代谢过程
(1)生物体内几种能源物质
根本能源——光能，
储备能源——脂肪、淀粉、糖原，
主要能源——糖类，
直接能源——ATP。(2)能源物质之间的关系
(3)能量代谢过程(4)ATP的再生与利用情况
4．ATP产生量与O2供给量之间的关系曲线解读
(1)A点表示在无氧条件下，细胞可通过进行无氧呼吸分解有机物，产生少量ATP。
(2)AB段表示随O2供应量增多，有氧呼吸明显加强，通过有氧呼吸分解有机物释放的能量增多，ATP的产生量随之增加。(3)BC段表示O2供应量超过一定范围后，ATP的产生量不再增加，此时的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。
(4)不要把ATP产生量与O2供应之间的关系画成如图所示的曲线。3．(2012年皖南八校联考)ATP是细胞的能量“通货”，下列有关ATP的叙述正确的是( )
A．三磷酸腺苷是生命活动的直接能源物质，其结构简式为ATP
B．蓝藻内产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体以及叶绿体
C．植物细胞产生的ATP均可用于一切生命活动
D．ATP水解失去两个磷酸基团后，剩余部分是RNA的基本组成单位之一解析：本题考查ATP的结构、产生场所及功能。三磷酸腺苷是生命活动的直接能源物质，其结构简式为A—P～P～P，ATP是三磷酸腺苷的英文名字缩写，故A错误；蓝藻是原核生物，无线粒体和叶绿体，其产生ATP的场所是细胞质基质，故B错误；植物细胞光反应产生的ATP只能用于暗反应，故C错误；ATP失去两个磷酸基团后，剩余部分称为腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位之一，故D正确。
答案：D剖析易混易错一、判断正误
[典例1] 如图表示人体内某种酶促反应速率受温度和pH的影响情况，下列解释不正确的是( )A．在a点，将酶的浓度增大一倍，反应速率可能增大
B．在b点，将酶的浓度增大一倍，反应速率不可能增大
C．在c点，将酶的浓度增大一倍，反应速率可能增大
D．该图不能反映唾液淀粉酶催化能力的变化特征
[常见错误] 错选C项。
[错因分析] 错选C项的原因主要是：
不能正确分析有关酶促反应的曲线图。看到图中c点化学反应速率已经达到最大，因此认为再增加酶浓度，不会提高反应速率，这种情况只发生在反应底物一定的条件下，但在反应底物充足的条件下，增大酶浓度，还可以提高反应速率。
[正确解答] 选B。此图可以反映温度和pH对酶促反应速率的影响，但是影响反应速率的因素，不仅包括温度和pH，还有酶浓度等。在反应底物充足的条件下，增大酶浓度，可以提高反应速率，所以A、C正确，B项错误。题图显示，该酶在pH为2时活性较高，因此这种酶可能是胃蛋白酶，而不会是唾液淀粉酶，D项正确。[典例2] 下列关于ATP的叙述，正确的是( )
A．ATP脱去2分子磷酸后，剩余部分是构成DNA分子的基本单位之一
B．人长时间剧烈运动时骨骼肌细胞中生成ATP的量比安静时少
C．细胞连续分裂时，伴随着ATP与ADP的相互转化
D．长期不进食的病人，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡
[常见错误] 错选A、B。[错因分析] 错选A、B项的原因主要是：
[正确解答] 选C。细胞进行分裂，伴随着有关生理活动的进行(如DNA复制，蛋白质的合成等)，需要ATP提供能量，ATP提供能量的方式是第三个高能磷酸键断裂，形成ADP，释放能量；而ADP又与磷酸在能量的参与下，形成ATP，从而形成ATP与ADP的相互转化，因此C选项正确。探究实验专项关于酶催化作用特点的实验
一、温度对酶活性的影响
1．原理解读
(1)如图所示
(2)温度影响酶的活性，从而影响淀粉的水解，滴加碘液，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。
2．实验设计思路3．实验设计程序
淀粉 淀粉酶
↓ ↓
各自在所控制的温度下处理一段时间
↓
淀粉与相应温度的淀粉酶混合
↓
在各自所控制的温度下保温一段时间
↓
滴加碘液，观察颜色变化
本实验不宜选用过氧化氢酶催化过氧化氢分解，因为过氧化氢酶催化的底物过氧化氢在加热的条件下分解也会加快。[归纳] 不同温度对酶的活性和结构的影响
低温(0 ℃)―→升温―→最适温―→再升温―→高温
︳ ︳ ︳ ︳ ︳
活性受抑制→活性增高→活性最高→活性降低→无活性
︳ ︳ ︳ ︳ ︳
未变性―→未变性―→未变性―→渐变性―→已变性二、pH对酶活性的影响
1．原理解读
(1)H2O2过氧化氢酶,H2O＋O2
(2)pH影响酶的活性，从而影响O2的生成量，可用点燃但无火焰的卫生香燃烧的情况来检验O2生成量的多少。
2．实验设计思路
[归纳] 不同酸碱度对酶的活性和结构的影响三、酶的专一性
该实验探究中的自变量可以是不同反应物，也可以是不同酶溶液，因变量是反应物是否被分解。
(1)方案一：用同一种酶催化两种不同物质
[解读] 用淀粉酶分别作用于淀粉和蔗糖后，再用斐林试剂鉴定，根据是否有砖红色沉淀生成来判断淀粉酶是否对二者都有催化作用，从而探究酶的专一性。(2)方案二：用两种不同酶催化同一种物质
②再用斐林试剂鉴定，从而探究酶的专一性。(2012年全国卷，33)某同学为了探究pH对人唾液淀粉酶活性的影响，设计了如下实验步骤：
①在A、B、C、D、E 5支试管中分别加入pH 5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的适宜浓度缓冲液5 mL，再分别加入质量分数为1%的淀粉液1 mL。
②各试管中分别加入适当浓度的唾液 稀释液1 mL，摇匀。
③将5支试管放入70 ℃恒温水浴中，保温时间相同且合适。④取出各试管，分别加入斐林试剂2 mL，摇匀。
⑤观察各试管溶液的颜色，通过颜色深浅判断唾液淀粉酶作用的最适pH。
上述实验步骤中有2处错误，请更正并说明更正的理由(不考虑试剂的浓度和加入量、pH梯度以及实验重复次数)，以便实验能得到正确的预期结果。
(1)________________________________________________________________________。
(2)________________________________________________________________________。
解析：(1)唾液淀粉酶的最适温度为37 ℃，70 ℃环境中该酶将失活。(2)斐林试剂与还原糖在水浴共热条件下，才产生砖红色沉淀。
答案：(1)③中70 ℃应改为37 ℃。因为人唾液淀粉酶作用的最适温度为37 ℃
(2)在观察各试管中溶液的颜色之前应将各试管放在沸水浴中一段时间。因为在高温条件下斐林试剂与还原糖反应显色提升目标课堂1．(原创题)北京师范大学贾宗超教授、郑积敏博士，在研究中发现了在同一蛋白的同一活性中心上行使相反功能的新机制，其研究成果首先公布在顶级专业期刊《(Nature)》上。下列有关说法错误的是( )
A．“活性中心”指的是酶的识别位点
B．“同一蛋白”指的是酶
C．每一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应，所以活性中心与反应物是一一对应关系
D．要较长时间保持酶活性，各种酶制剂都应保存在低温的条件下
解析：本题主要考查考生获取信息的能力。 由题干信息可知，新的科技发现证明同一种酶也可以起相反的两种作用，所以C项是错误的；低温有利于酶的保存。
答案：C
2．(2012年北京东城区期末)下列有关酶的叙述，正确的是( )
A．酶的数量因参与化学反应而减少
B．酶的基本组成单位是氨基酸或核苷酸
C．同一生物体内的各种酶催化反应条件都相同
D．任何一个活细胞都能产生酶，酶在细胞内才起催化作用
解析：酶的数量不会随着化学反应而变化；绝大多数酶属于蛋白质，少数酶为RNA，故酶的基本组成单位为氨基酸或核糖核苷酸；同一生物体内的酶催化反应的条件可能不同，如胃蛋白酶的最适pH为1.5，唾液淀粉酶的最适pH约为6.8；酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物，任何一个活细胞均能产生酶，酶可以在细胞内或细胞外起催化作用。
答案：B
3．图甲表示温度对淀粉酶活性的影响，图乙是将一定量的淀粉酶和足量的淀粉混合后，麦芽糖积累量随温度变化的情况。下列说法中不正确的是( )
A．T0表示淀粉酶催化反应的最适温度
B．图甲中，Ta、Tb时淀粉酶催化效率都很低，但对酶活性的影响有本质的区别
C．图乙中Tb至Tc的曲线表明随温度的升高，麦芽糖量不再上升，酶的活性已达到最大
D．图乙中A点对应的温度为T0
解析：甲图曲线表示酶活性随温度的变化，Ta时淀粉酶的活性受到抑制，Tb时高温破坏了淀粉酶的分子结构，酶失去活性，T0时酶活性达到最大，此温度是淀粉酶的最适温度。图乙中，A点表示酶促反应速率最大，此时对应的温度是T0；Tb至Tc时表示麦芽糖的积累量随温度升高不再变化，说明Tb→Tc时，酶已失活，酶促反应停止。
答案：C
4．细胞中的ATP是细胞的能量“通货”，关于“通货”的理解正确的是( )
A．ATP中的能量来自于呼吸作用或光合作用
B．ATP水解形成ADP时产生的能量可转化为化学能、机械能、电能、热能等
C．能量通过ATP分子在吸能和放能反应之间循环流通
D．ATP和ADP可以相互迅速转化
解析：“通货”的正确理解是能循环流通，ATP是在吸能和放能反应之间起中介作用的流通货币。
答案：C5．科学家从牛的胰脏中分离出一种由76个氨基酸组成的多肽Ub。研究发现Ub在细胞自我监测和去除某些蛋白质(如靶蛋白)的机制中扮演着重要角色。如果某个蛋白质被贴上Ub标签，就会被运送到细胞内的特定部位进行水解，如下图：
AMP表示一磷酸腺苷。 请回答问题：
(1)Ub合成过程需要脱去________个水分子，Ub在________(细胞器)中合成。
(2)若靶蛋白不与Ub结合，便不能被水解。①过程说明Ub的作用是识别________并与之结合；图中显示完成①、②过程需要的必要条件是________和能量。
(3)上述过程产生的氨基酸将最大限度地被细胞再次用于________。
(4)去除某些蛋白质所利用的ATP是在________处合成。解析：Ub这种多肽含有76个氨基酸，在形成该多肽时脱掉了75个水分子，在水解时需要消耗的水分子数也是75个，Ub是多肽，其合成场所是核糖体；蛋白质分子若被贴上了Ub这个标签，就会被运送到细胞内的特定部位被水解掉，可见Ub的作用是识别靶蛋白并与之结合；由图可知①、②过程所需的必要条件是酶和ATP；上述过程中产生的氨基酸将最大限度地被细胞再次用于合成蛋白质；ATP的产生场所有线粒体和细胞质基质。
答案：(1)75 核糖体 (2)靶蛋白 多种酶 (3)合成蛋白质 (4)线粒体、细胞质基质课时提能冲关课件70张PPT。第3节 ATP的主要来源——细胞呼吸梳理双基基础
一、判断正误
1．无氧呼吸同有氧呼吸一样都能将有机物彻底氧化分解，释放大量能量 ( )
2．有氧呼吸过程中，既有水的参与，又有水的生成 ( )
3．人体细胞进行无氧呼吸和有氧呼吸都会产生CO2气体
( )
4．干种子的储存条件是在无氧，高CO2干燥的环境中最为适宜 ( )××√√二、基础填空
(一)细胞呼吸的类型
1．细胞呼吸
(1)概念：指有机物在细胞内经过一系列的 ，生成 ，释放出能量并 的过程。
(2)类型： 。
2．有氧呼吸
(1)反应式
。 氧化分解二氧化碳或其他产物生成ATP有氧呼吸和无氧呼吸(2)过程3．无氧呼吸
(1)反应式 (二)探究酵母菌细胞呼吸的方式
1．选择酵母菌为实验材料的原因
酵母菌是一种单细胞真菌，在 条件下都能生存，属于 菌。
2．产物的检测有氧和无氧兼性厌氧变混浊蓝色→绿色→黄色溴麝香草酚蓝重铬酸钾溶液灰绿色
三、思维激活
1．跑步锻炼时，慢步跑有利于健康是什么道理？
提示：慢步跑能保证组织细胞的氧气供应，避免无氧呼吸产生乳酸不利于健康。
2．为什么无氧呼吸产生的ATP少？
提示：无氧呼吸有机物分解不彻底，储存的化学能还没有完全释放，所以形成的ATP少。精研核心考点
[解析] 本题主要考查呼吸作用发生的条件和场所。题干反应式可表示有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，两者都发生在细胞质基质内，故D项正确。
[答案] D1．有氧呼吸和无氧呼吸过程图解
[精彩提示]??
根据CO2释放量与O2消耗量判断细胞呼吸类型(以细胞呼吸底物为葡萄糖为例)
(1)无CO2释放
细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸，本类呼吸在密闭空间内不引起气压的变化。2．有氧呼吸与无氧呼吸的比较
[精彩提示]??
(1)不同生物无氧呼吸的产物不同，其原因在于催化反应的酶不同。
(2)原核生物无线粒体，有些原核生物仍可进行有氧呼吸。
(3)微生物的无氧呼吸也称为发酵，但动植物的无氧呼吸不能称为发酵。
(4)从产物分析，水是有氧呼吸特有的产物，CO2在有氧呼吸和无氧呼吸中都可能产生，但在人体和其它动物体内，马铃薯、玉米胚、甜菜的块根中，CO2只能由有氧呼吸产生，因为在这些生物体内无氧呼吸产生乳酸，不产生CO2。
(5)部分真核细胞无线粒体，如：蛔虫体细胞和哺乳动物红细胞，则只进行无氧呼吸。
1．(2012年雅礼中学月考)下列关于有氧呼吸与无氧呼吸的相同点归类正确的是( )
①都在线粒体中进行 ②都需要酶 ③都需要氧 ④都产生ATP ⑤都经过生成丙酮酸的反应
A．①②④ B．②③⑤
C．②④⑤ D．①③⑤
解析：有氧呼吸在细胞质基质和线粒体中进行，无氧呼吸仅在细胞质基质中进行；①错误；有氧呼吸与无氧呼吸都需要酶，②正确；无氧呼吸不需要氧，③错误；有氧呼吸与无氧呼吸都能产生ATP，④正确；有氧呼吸与无氧呼吸第一阶段的产物均为丙酮酸和少量[H]，⑤正确。
答案：C
[例2] (2012年福建，1)下列有关豌豆的叙述，正确的是( )
A．萌发初期，种子的有机物总重量增加
B．及时排涝，能防止根细胞受酒精毒害
C．进入夜间，叶肉细胞内ATP合成停止
D．叶片黄化，叶绿体对红光的吸收增多
[解析] 此题以豌豆为信息载体，综合考查细胞代谢的有关知识。种子萌发初期，由于不能进行光合作用，只能进行呼吸作用，有机物总重量减少，A错误；及时排涝，可以防止豌豆根细胞无氧呼吸产生酒精，B正确；夜间植物叶肉细胞可进行呼吸作用产生ATP，C错误；黄化叶片所含的色素主要是类胡萝卜素，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，D错误。
[答案] B
1．呼吸速率
是指单位数量的活体组织，在单位时间内分解有机物的速率。它是植物呼吸作用强弱的指标，一般以测定植物释放二氧化碳或吸收氧气的速率来衡量呼吸速率。
2．内因——遗传因素(决定呼吸酶的种类和数量)
(1)不同的植物呼吸速率不同；
(2)同一植物不同发育时期呼吸速率不同；
(3)同一植物不同器官呼吸速率不同。
呼吸速率的比较：阳生植物大于阴生植物，幼苗期大于成熟期，生殖器官大于营养器官。
3．外因——环境因素
(1)温度
在一定范围内，随温度升高呼吸速率逐渐加强，超过最适温度，随温度升高，呼吸酶的活性逐渐减弱，呼吸速率逐渐下降，甚至完全停止。应用：生产上常利用这一原理在低温下储存蔬菜、水果，在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温，降低呼吸作用，减少有机物的消耗，提高产量。
(2)氧气的浓度
氧气浓度：氧气浓度为零时，无氧呼吸最强，有氧呼吸速率为零。随氧气浓度的增大，无氧呼吸逐渐被抑制，有氧呼吸不断加强，当氧气浓度达到一定值后，随氧气浓度增大，有氧呼吸不再加强(受呼吸酶数量的影响)。如图所示。
应用：生产中常利用降低氧的含量能够抑制呼吸作用减少有机物消耗这一原理来延长蔬菜、水果保鲜时间。
(3)二氧化碳浓度
增加二氧化碳的浓度对细胞呼吸有明显的抑制效应(从化学平衡的角度得到解释)。在蔬菜水果保鲜中，增加二氧化碳的浓度也具有良好的保鲜效果。
应用：如在冬天，北京地区常用地窖来储存大白菜，在冬季地窖里的温度比外界要高一些，一般不会结冰；地窖的口基本是密封的，地窖中的大白菜进行细胞呼吸，消耗掉地窖中的大量氧气，地窖中氧气的含量下降，二氧化碳的含量上升。这两个因素都会使细胞呼吸速率下降，延长大白菜的保鲜时间。
(4)含水量
在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的增加而加强，随含水量的减少而减弱(即自由水含量增加时，代谢旺盛)。
应用：种子在贮藏时，必须降低含水量，使种子呈风干状态(使细胞呼吸降至最低，以减少有机物的消耗)。如果种子中含水量过多，细胞呼吸加强，使种子堆温度上升，反过来又进一步促进种子的呼吸。
(5)生产实践中的其他应用
①中耕松土、合理灌溉、带土移栽等都是为了保证根细胞正常呼吸。
②在农业生产中，为了使有机物向着人们需要的器官积累，常把下部变黄的、已无光合能力、仍然消耗养分的枝叶去掉，使光合作用的产物更多地转运到有经济价值的器官中去。
2．(2012年南昌二中测试)为了探究植物体呼吸强度的变化规律，研究人员在不同温度和不同含氧量下，测定了一定大小新鲜菠菜叶片的二氧化碳释放量，其数据如下表所示(表中为相对值)。以下叙述错误的是( )A.研究人员在对数据分析时，发现温度、含氧量分别为10 ℃、1.0 %的条件下测得的数据最可能是错误的
B．为了使实验数据真实地反映呼吸作用强度的变化，在实验环境条件上应特别注意的是光照，使实验环境处于光照状态
C．表中数据反映出当含氧量从20.0%上升到40.0%时，植物的呼吸强度一般保持相对稳定，其原因是受酶或线粒体数量的限制
D．就表中数据分析，蔬菜长期贮藏的最佳环境条件控制在温度为0 ℃、含氧量为3.0%，此条件下植物细胞内CO2的产生场所是细胞质基质和线粒体解析：本题以表格形式考查影响细胞呼吸的因素及其在生活中的应用的相关知识，准确分析表格，提取有用信息是解决本题的关键。根据题意可知，本实验的自变量为温度和含氧量，因变量为CO2的释放量。由表中数据可知，在温度不变、含氧量低于3.0%时，随含氧量的升高，CO2的释放量逐渐减少，含氧量在3.0%～20.0%时，随含氧量的升高，CO2的释放量增加；在含氧量不变时，CO2的释放量先随温度的升高而升高，到达30 ℃，释放量随温度升高而降低，说明细胞呼吸的最适温度约为30 ℃。据此规律，可确定在温度为10 ℃、含氧量为1.0%的条件下，CO2的释放量应该小于53.7，表中测得的数据可能是错误的，故A正确。在有光或无光条件下，细胞都可进行呼吸作用，但为了排除光合作用对实验的干扰，本实验应在无光下进行，故B错误。 当含氧量从20.0%上升到40.0%时，植物的呼吸强度一般保持相对稳定，说明此时限制细胞呼吸进行的因素不再是含氧量，可能受酶或线粒体数量的限制，故C正确。若长期贮藏蔬菜，则最佳环境条件应控制在温度为0 ℃、含氧量为3.0%，此时细胞呼吸最弱，消耗有机物少，故D正确。
答案：B剖析易混易错[典例1] 如图是在微重力环境下测量花生种子萌发时试管中气体体积变化的实验装置。每个试管中均放10 g用消毒液清洗过(不影响种子生命力)的萌发种子。实验开始时，U形管两侧液面相平。夹紧橡胶管，在25 ℃下经30分钟后结束实验，液面高度变化如图所示。请回答下列问题：(1)干重相同的小麦和花生种子，萌发时有氧呼吸释放CO2的量与吸收O2的量的比值，花生种子________(填“大于”“等于”或“小于”)小麦种子。
(2)装置中滤纸的作用是____________________________ ____________________________________________。
(3)若发芽的种子有的已长出幼叶，则应将该实验置于黑暗中进行，理由是______________________________ 。
(4)由于外界温度、压强的改变会导致气体体积的改变，所以还应再设置一对照装置。该装置的试管中应放入
______________________________________________。
[常见错误]
(1)易错填为“大于”或“等于”；
(2)易错填为“吸收溶液”或“过滤”；
(4)易错填为“被煮熟的发芽种子和蒸馏水”或“等量的蒸馏水”。[错因分析] 错填的原因主要是：
[正确解答] (1)小于
(2)增大CO2的吸收面积
(3)避免幼苗因光合作用而干扰呼吸作用的气体量变化
(4)10 g被煮熟的发芽种子和等量的NaOH溶液探究实验专项探究酵母菌细胞呼吸的方式
1．实验原理
(1)酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。酵母菌进行有氧呼吸能产生大量的CO2，在进行无氧呼吸时能产生酒精和CO2。
(2)CO2可使澄清石灰水变浑浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。根据石灰水浑浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短，可以检测酵母菌培养液中CO2的产生情况。
(3)橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下可与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。
2．实验流程
提出问题：酵母菌使葡萄糖发酵产生酒精是在有氧还是无 氧条件下；酵母菌在有氧和无氧条件下细胞呼吸 的产物是什么
作出假设：针对上述问题，根据已有的知识和生活经验(如 酵母菌可用于酿酒、发面等)作出合理的假设
3．注意事项
(1)通入A瓶的空气中不能含有CO2，以保证使第三个锥形瓶中的澄清石灰水变浑浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。
(2)B瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将B瓶中的氧气消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保通入澄清石灰水中的CO2是由无氧呼吸产生的。下图为某人用来研究温度对酵母菌酒精发酵的影响所制作的装置。三角瓶内充满2%蔗糖液，其内悬浮有2.5 g酵母。实验记录小液滴移动的距离数据如下表所示(单位cm)。试回答：(1)实验中小液滴移动的方向是________，理由是______________________________。
(2)从上述实验记录表中可知，酵母菌中参与酒精发酵作用的最适温度大约为________℃左右。
(3)根据实验结果可以得出的结论是__________________ __________________________________________________________________________________________________________。
(4)根据表中数据可以判断，三角瓶内的蔗糖完全被酵母菌利用至少需要大约________分钟。解析：(1)由于酵母菌在密封条件下可以进行无氧呼吸产生CO2，增大瓶内压力，使小液滴左移。(2)从反应速率可知，在35 ℃时，细胞呼吸最快，所以35 ℃是酵母菌酒精发酵的最适温度。(3)比较各组数据可知在温度由5 ℃～35 ℃～55 ℃的变化中，呼吸速率发生了由慢～快～慢的变化，说明了温度影响酵母菌的发酵速率。
答案：(1)向左 酵母菌无氧呼吸产生CO2，增大了三角瓶中的气体压力 (2)35 (3)在一定温度范围内，随温度的升高，发酵作用增强，超过这一范围，发酵作用减弱
(4)4提升目标课堂1．(原创题)某生物实验小组为“探究酵母菌呼吸方式”设计了如下图所示的实验装置。实验中，先向气球中加入10 mL酵母菌培养液，再向气球中注入一定量的氧气，扎紧气球，置于装有20 ℃温水的烧杯中。再将整个装置置于20 ℃的恒温水浴中，记录实验开始30 min后烧杯中液面变化量。下列说法错误的是( )A．还应设置一个气球中加入等量煮沸过的酵母菌培养液的相同装置作为对照
B．若30 min后液面没有变化是因为酵母菌只进行了有氧呼吸
C．若酵母菌进行了无氧呼吸，则液面应该下降
D．该装置还可以用来“探究酵母菌进行无氧呼吸的最适温度”
解析：若酵母菌进行了无氧呼吸，则气球内气体含量增加，气球会膨胀，液面应该上升，C错误。
答案：C
2．提取鼠肝细胞的线粒体为实验材料，向盛有线粒体的试管中注入丙酮酸时，测得氧的消耗量较大；当注入葡萄糖时，测得氧的消耗量较小；同时注入细胞质基质和葡萄糖时，氧消耗量又较大。下列叙述中与实验结果不符合的是( )
A．有氧呼吸中，线粒体内进行的是第二、三阶段
B．线粒体内能分解丙酮酸，不能分解葡萄糖
C．葡萄糖只能在细胞质基质内被分解成丙酮酸
D．水是在细胞质基质中生成的
解析：有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中进行，第二、三阶段在线粒体中进行，第三阶段[H]与氧气结合，才有水的生成，该过程在线粒体内膜上进行。
答案：D3．(2012年福州三中月考)下列各项应用中，主要是利用细胞呼吸原理的是( )
①手指受伤时，选择透气的消毒纱布包扎 ②稻田定期排水 ③利用葡萄、粮食和酵母菌制酒 ④光下适当增加作物环境中二氧化碳的浓度
A．①②③④ B．①③④
C．②③④ D．①②③
解析：光下适当增加作物环境中二氧化碳的浓度利用的是光合作用原理。
答案：D4．(2012年济宁一中月考)在有氧呼吸过程中，进入细胞中的氧将( )
①与氢结合生成水 ②与碳结合形成二氧化碳 ③在线粒体中被消耗 ④在线粒体和细胞质基质中被消耗
A．①④ B．②③
C．①③ D．②④
解析：有氧呼吸过程中，氧气在线粒体内膜上与氢结合生成水。
答案：C5．如图表示某种植物的非绿色器官在不同的氧浓度下O2吸收量和CO2生成量的变化，请据图回答：(1)图中曲线QR区段CO2生成量急剧减少的主要原因是________________________________________________________________________。
(2)P点的生物学含义是无氧呼吸消失点，由纵轴、CO2生成量和O2吸收量共同围成的面积所代表的生物学含义是________________________________________________________________________。
(3)在原图中绘出无氧呼吸产生的CO2随氧气浓度变化而变化的曲线。(4)若图中的AB段与BC段的距离等长，说明此时有氧呼吸释放的CO2与无氧呼吸释放的CO2相比________(填“一样多”或“更多”或“更少”)，有氧呼吸消耗的葡萄糖量是无氧呼吸消耗的葡萄糖量的________倍。
(5)在长途运输新鲜蔬菜时，常常向塑料袋中充入氮气，目的是_______________________________________________ _________________________。
你认为氧浓度应调节到________点的对应浓度时更有利于蔬菜的运输试说明理由________________________________ ________________________________________。
解析：解题时应注意：Q点只进行无氧呼吸，P点只进行有氧呼吸，A点有氧呼吸、无氧呼吸释放的CO2量相等，R点释放的CO2量最少，此时有利于蔬菜运输。
答案：(1)氧气浓度增加，无氧呼吸受抑制
(2)氧浓度逐渐增大的过程中，无氧呼吸生成的CO2总量
(3)所绘曲线应能表现下降趋势，并经过Q、B以及P点在X轴上的投影点。如图所示
(4)一样多 1/3
(5)降低氧浓度，减少有机物的消耗 R 此时有氧呼吸强度较低，同时又抑制了无氧呼吸，蔬菜中的有机物消耗较少课时提能冲关课件90张PPT。第4节 能量之源——光合作用梳理双基基础
一、判断正误
1．绿叶中色素的提取和分离实验中，用无水乙醇作提取剂来提取色素( )
2．叶绿体是光合作用进行的唯一场所( )
3．光合作用过程中，光反应和暗反应相互作用，不可分割( )
4．间作套种农作物，可合理利用光能，增大CO2浓度，提高光合作用强度( )√×√×
二、基础填空
(一)绿叶中色素的提取和分离
1．提取：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂中，因此可用 提取绿叶中的色素。
2．分离：不同的色素在 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。无水乙醇层析液
3．实验结果：滤纸条上呈现四条色素带，自上而下颜色依次是 。其中色素带最宽的颜色呈 ，最窄的颜色呈 。橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色蓝绿色橙黄色(二)光合作用的过程叶绿体类囊体薄膜 叶绿体基质 [H]＋O2 (CH2O＋C5) 色素
(三)光合作用原理的应用
1．光合作用强度：植物在单位时间内通过光合作用制造 。
2．影响光合作用强度的外界因素有 、土壤中的水分、 、光的成分以及温度高低等。糖类的数量CO2浓度光照长短与强弱三、知识连线精研核心考点
[例1] (2012年海南单科，8)将一株生长正常的绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养，随培养时间的延长，玻璃容器内CO2浓度可出现的变化趋势是( )
A．一直降低，直至为零
B．一直保持稳定，不变化
C．降低至一定水平时保持相对稳定
D．升高至一定水平时保持相对稳定
[解析] 本题考查植物光合作用与呼吸作用相互关系方面的知识。在适宜条件下光照培养，植物能进行光合作用且光合作用速率大于呼吸作用速率，这样会导致密闭的玻璃容器内的CO2逐渐减少，光合作用速率随密闭玻璃容器内CO2的减少而降低，直至光合作用速率降低到与呼吸作用速率相等，此时CO2浓度在一定水平保持相对稳定。
[答案] C缺点：缺乏对照组(记录时漏掉了实验在阳光下进行这一重要条件，后来英格豪斯为其纠正)
1．(2012年南昌市一模)德国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处数小时“饥饿”处理(消耗掉叶片中的淀粉)后，再把叶片的一部分遮光，其余部分曝光。一段时间后，将该叶片经脱色、漂洗后再用碘液处理，结果发现遮光部分不变蓝，曝光部分变蓝。下列有关本实验的分析及结论合理的是( )
①本实验未设对照组 ②有无光照是遮光和曝光区域表现不同结果的唯一原因 ③实验初始时遮光和曝光区域均达到无淀粉状态 ④实验证明叶绿体利用光照将CO2转变成了淀粉
A．①～④全部 B．只有②③④
C．只有①②③ D．只有②③
解析：该实验中曝光部分与遮光部分形成了对照，①错误。该实验只能证明有淀粉的生成，但不能证明叶绿体利用光照将CO2转变成了淀粉，④错误。
答案：D
[例2] (2011年课标，3)番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，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
[解析] 镁是叶绿素的组成成分，缺镁会导致叶绿素缺少而使光反应强度降低，进而因[H]和ATP合成不足而使暗反应强度降低。
[答案] B
1．光合作用的过程分析
(1)光合作用过程图解(2)光反应与暗反应相关性分析(3)反应方程式及元素去向(4)外界条件骤变时物质量的变化
当外界因素中光照强度、CO2浓度骤然变化时，短时间内将直接影响光合作用过程中C3、C5、[H]、ATP及(CH2O)生成量，进而影响叶肉细胞中这些物质的相对含量，它们的关系归纳如下：2.光合作用与有氧呼吸的比较[精彩提示]??
(1)光合作用只是植物的绿色细胞和光合细菌能进行，但细胞呼吸则是所有活细胞都能进行的。
(2)光合作用光反应产生的ATP只供暗反应利用，而细胞呼吸产生的ATP可供各项生命活动利用。
(3)光合作用的光反应中产生的[H]来自水的光解，用于暗反应中C3的还原以生成(CH2O)；有氧呼吸中产生的[H]来自第一、二阶段有机物的氧化，用于第三阶段与O2结合生成H2O，并产生大量ATP。
(4)原核生物虽无叶绿体或线粒体，但也可进行光合作用(如蓝藻)或有氧呼吸(如蓝藻、根瘤菌等)。
(5)生命活动的能量供应过程
光能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能→ATP中活跃的化学能→生命活动
该过程需要光合作用(植物)和呼吸作用(植物、动物等)才能完成。
2．(2012年盐城中学期中)如图表示植物光合作用的一个阶段，下列各项叙述正确的是( )
A．该反应的场所是叶绿体的类囊体
B．C3生成C6H12O6需要[H]、ATP和多种酶
C．提高温度一定能促进C6H12O6的生成
D．无光条件有利于暗反应进行
解析：本题主要考查光合作用的基本过程。图示为光合作用的暗反应阶段，该反应进行的场所是叶绿体基质，故A错误。C3生成C6H12O6需在多种酶的催化下，利用ATP提供的能量，通过[H]的还原进行，故B正确。若在最适温度条件下，提高温度会降低酶活性，会使反应减弱，故C错误。在无光条件下，暗反应会因[H]和ATP的缺乏受到限制，故D错误。
答案：B
[例3] (2012年山东理综，2)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( )
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
C．曲线b～c段和d～e段下降的原因相同
D．两曲线b～d段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭
[解析] 本题主要考查了环境因素对植物光合速率影响的相关知识。图中两曲线可表示植物的净光合速率，a点时光合速率等于呼吸速率，说明甲植株在a点前就已经开始进行光合作用，A错误；乙植株在18时后净光合速率小于0，该植株在18时有机物的积累量最多，B错误；曲线b～c段下降的原因是气孔关闭，乙植株因二氧化碳供应不足导致光合速率下降，曲线d～e段光合速率下降的原因则是光照强度减弱，C错误。
分析两曲线b～d段可知，中午时乙植株出现净光合速率先下降后上升的现象，这可能是由于乙植株气孔发生关闭造成的，而甲植株没有发生类似的现象可能是甲植株气孔无法关闭，D正确。
[答案] D
1．内部因素对光合作用速率的影响
(1)同一植物的不同生长发育阶段
曲线分析：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。
应用：根据植物在不同生长发育阶段光合作用速率不同，适时、适量地提供水肥及其他环境条件，以使植物茁壮成长。(2)同一叶片的不同生长发育时期
曲线分析：随幼叶发育为壮叶，叶面积增大，叶绿体不断增多，叶绿素含量不断增加，光合速率增大；老叶内叶绿素被破坏，光合速率随之下降。
应用：农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶、茎叶蔬菜及时换新叶，都是根据其原理，可降低其细胞呼吸消耗的有机物。
2．单因子变量对光合作用的影响(外界因素)
(1)光照——光合作用的动力
①光照时间越长，产生的光合产物越多。
②光质，由于色素吸收可见光中的红光和蓝紫光最多，吸收绿光最少，故不同波长的光对光合作用的影响不一样，建温室时，选用无色透明的玻璃(或塑料薄膜)做顶棚，能提高光能利用率。③光照强度：在一定光照强度范围内，增加光照强度可提高光合作用速率。
曲线分析：A点光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放CO2量表示此时的呼吸强度。AB段表明光照强度加强，光合作用速率逐渐加强，CO2的释放量逐渐减少，有一部分用于光合作用；而到B点时，细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用强度＝细胞呼吸强度，B点对应的光照强度称为光补偿点。
BC段表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到C点以上不再加强了。C点对应的光照强度称为光饱和点。
应用：阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低，如上图虚线所示。间作套种时农作物的种类搭配，林带树种的配置，冬季温室栽培避免高温等都与光补偿点有关。
[精彩提示]??
外界条件变化时，CO2(光)补偿点移动规律：
(1)呼吸速率增加，CO2(光)补偿点应右移；呼吸速率减小，CO2(光)补偿点应左移。
(2)呼吸速率基本不变，条件的改变使光合速率下降，CO2(光)补偿点右移；条件的改变使光合速率上升时，CO2(光)补偿点左移。(2)光照面积
曲线分析：OA段表明随叶面积的不断增大，光合作用实际量不断增大，A点为光合作用面积的饱和点。随叶面积的增大，光合作用强度不再增加、原因是有很多叶被遮挡，光照不足。
OB段表明干物质量随光合作用增加而增加，而由于A点以后光合作用强度不再增加，但叶片随叶面积的不断增加，呼吸量(OC段)不断增加，所以干物质积累量不断降低(BC段)。
应用：适当间苗、修剪，合理施肥、浇水，避免徒长。封行过早，使中下层叶子所受的光照往往在光补偿点以下，白白消耗有机物，造成不必要的浪费。(3)CO2浓度
曲线分析；图1中A点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度，即CO2补偿点；图2中的A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。两图中的B和B′点都表示CO2饱和点，两图都表示在一定范围内，光合作用速率随CO2浓度增加而增大。
图1 图2
应用：大田要“正其行，通其风”，多施有机肥；温室内可适当补充CO2，即适当提高CO2浓度可提高农作物产量。(4)必需矿质元素
曲线分析：在一定浓度范围内，增大必需矿质元素的供应，可提高光合作用速率，但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高而导致植物光合作用速率下降。
应用：在农业生产上，根据植物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可以提高作物的光能利用率。(5)温度
曲线分析：温度主要是通过影响与光合作用有关酶的活性而影响光合作用速率。
应用：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，以提高光合作用速率；晚上适当降低温室温度，以降低细胞呼吸速率，保证植物有机物的积累。3．多因子变量对光合作用速率影响的分析(外界因素)曲线分析：P点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随其因子的不断加强，光合速率不断提高。当到Q点时，横坐标所表示的因素，不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率；可采取适当提高图示中的其他因子的方法。
应用：温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合作用酶的活性，提高光合速率，也可同时充入适量的CO2，进一步提高光合速率，当温度适宜时，要适当提高光照强度和CO2浓度以提高光合速率。总之，可根据具体情况，通过提高光照强度、调节温度或增加CO2浓度等来充分提高光合速率，以达到增产的目的。
[精彩提示]??
各种环境因子对植物光合作用并不是单独地发挥作用，而是综合作用。但各种因子的作用并不是同等重要的，其中起主要作用的因子为关键因子，因此在分析相关问题时，应抓关键因子。
3．甲、乙、丙三图分别表示几个环境因素对马铃薯光合速率的影响，除各图中所示的因素外，其他因素均控制在较适宜的范围。请据图分析下列选项中说法正确的是( )A．图甲中P点时，制约光合速率的主要因素是光照强度、温度
B．图乙中P点时，光合速率比较低的主要原因是细胞中
C3含量较低
C．图乙中Q点(在高光强下)之后，要提高光合速率可适当提高温度
D．图丙中Q点之后，三条曲线的走势是随温度升高而都呈逐渐下降趋势
解析：本题考查影响光合作用的因素。图甲中P点时，制约光合速率的主要因素是光照强度，而不是温度；图乙中P点时，光合速率较低的原因是光照强度太低，产生的[H]和ATP较少；图乙中Q点(在高光强下)之后，要提高光合速率，可适当提高CO2浓度，而不是光照强度；图丙中Q点之后，随温度升高光合作用的酶的活性降低，曲线都将呈逐渐下降趋势。
答案：D剖析易混易错[典例1] 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，请回答问题。
(1)9 h～10 h间，光合速率迅速下降，推测最可能发生变化的环境因素是________；10 h时不再产生ATP的细胞器是________；若此环境因素维持不变，容器内的O2含量将逐渐下降并完全耗尽，此时另一细胞器即________停止ATP的合成，________成为ATP合成的惟一场所。
(2)若在8 h时，将容器置于冰浴中，请推测光合速率会出现的变化及其原因。[常见错误]
[错因分析] 错填的原因主要是：
[正确解答] (1)光照强度 叶绿体 线粒体 细胞质基质 (2)光合速率下降，相关酶的活性因降温而下降。探究实验专项绿叶中色素的提取和分离
1．实验原理
(1)提取：叶绿体中的色素易溶于有机溶剂而不溶于水，可用无水乙醇等有机溶剂提取色素。
(2)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。
[提醒] 关键词及其与试剂的对应关系
提取色素——无水乙醇；分离色素——层析液。2．实验程序3．实验成功的关键
(1)叶片要新鲜、颜色要深绿，含有较多色素。
(2)研磨要迅速、充分。叶绿素不稳定，易被活细胞内的叶绿素酶水解。充分研磨使叶绿体完全破裂，提取较多的色素。
(3)制备滤纸条时，要将滤纸条的一端剪去两角，这样可以使色素在滤纸条上扩散均匀，便于观察实验结果。
(4)滤液细线不仅要求细、直，而且要求含有较多的色素，所以要求待滤液干后再画1～2次。
(5)滤液细线不能触及层析液，否则色素溶解到层析液中，滤纸条上得不到色素带或色素较少。
[精彩提示]??
(1)从色素带的宽度可推知色素含量的多少；
(2)从色素带的位置可推知色素在层析液中溶解度大小；
(3)在滤纸上相邻两色素带距离最近的是叶绿素a与叶绿素b，距离最远的是胡萝卜素与叶黄素。
(2012年临沂期中)为探究光质(不同波长的光)对叶片光合作用强度的影响，现提供下述材料：烧杯2只，打孔器，注射器，红、黄40 W灯泡各一只，富含CO2的NaHCO3稀溶液，菠菜叶。请完成下列问题：(1)取生长旺盛的绿叶，用直径为1 cm的打孔器打出小圆形叶片20片(避开大的叶脉)。将圆形叶片置于注射器内，并让注射器吸入清水，待排除注射器内的残留的空气后，用手堵住注射器前端的小孔并缓缓拉动活塞，重复几次。
(2)将处理过后的小圆形叶片放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用，此时叶片全部________。
(3)取2只烧杯并编号为甲、乙，分别加入________。
(4)________________________________________。
(5)观察并记录同一时间段内各实验装置中小圆形叶片浮起的数量。
预期结果及结论：_____________________________。答案：(2)沉入水底 (3)等量富含CO2的NaHCO3稀溶液 (4)用红、黄40 W灯泡，在相同距离分别照射甲、乙2只烧杯相同的时间，其他条件相同且适宜
预期结果及结论：若甲烧杯内的小圆形叶片浮起的数量比乙烧杯多，说明红光比黄光更能促进光合作用；若甲烧杯内的小圆形叶片浮起的数量与乙烧杯相同，说明红光与黄光对光合作用的影响相同；若甲烧杯内的小圆形叶片浮起的数量比乙烧杯少，说明黄光比红光更能促进光合作用提升目标课堂1．(2012年上海单科，17)下图表示叶绿体色素提取分离实验中纸层析的结果，据图判断用作实验材料的叶片颜色为( )A．红色 B．黄色
C．绿色 D．紫色
解析：本题主要考查叶绿体色素提取和分离实验及滤纸条上各色素带的位置，粗细(含量)、颜色等方面的相关知识。在叶绿体色素提取和分离实验中，滤纸条上的四条色素带距点样处的距离由近及远分别是：叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素，由图可知，叶绿素含量比类胡萝卜素含量少，用作实验材料的叶片应呈黄色。B选项正确。
答案：B
2．(2012年海南单科，9)关于叶绿体色素的叙述，错误的是( )
A．叶绿素a和b主要吸收红光和蓝紫光
B．绿叶中叶绿素和类胡萝卜素含量不同
C．利用纸层析法可分离4种叶绿体色素
D．乙醇提取的叶绿体色素不能吸收光能
解析：本题主要考查叶绿体色素的种类、含量、吸收光的种类等方面的知识。叶绿素a、叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光。绿叶中叶绿素约占3/4，类胡萝卜素约占1/4。利用层析液可分离叶绿体色素，提取的叶绿体色素仍可吸收光能，但叶绿体结构被破坏，导致完整的光合作用不能进行。
答案：D3．如图表示绿色植物体内某些代谢过程中物质的变化，A、B、C分别表示不同的代谢过程。以下表达正确的是( )
A．水参与C中第二阶段的反应
B．B在叶绿体类囊体薄膜上进行
C．A中产生的O2，参与C的第二阶段
D．X代表的物质从叶绿体的基质移向叶绿体的类囊体薄膜
解析：根据代谢过程中物质的变化图分析，A、B、C分别表示光反应(场所：类囊体薄膜)、暗反应(场所：叶绿体基质)和呼吸作用(场所：细胞质基和线粒体)。光反应(A)产生的O2参与呼吸作用(C)的第三阶段。X是光反应产生的ATP，在叶绿体中，ATP的移动方向是从叶绿体的类囊体移向叶绿体的基质。
答案：A4．科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一种植物光合作用强度的影响，得到实验结果如下图。请据图判断下列叙述不正确的是( )A．光照强度为a时，造成曲线Ⅱ和Ⅲ光合作用强度差异的原因是CO2浓度不同
B．光照强度为b时，造成曲线Ⅰ和Ⅱ光合作用强度差异的原因是温度不同
C．光照强度为a～b，曲线Ⅰ、Ⅱ光合作用强度随光照强度升高而升高
D．光照强度为a～c，曲线Ⅰ、Ⅲ光合作用强度随光照强度升高而升高
解析：光照强度为a时，曲线Ⅱ、Ⅲ的温度又相同，但CO2浓度不同，故光合作用强度差异主要取决于CO2浓度，光照强度为b时，曲线Ⅰ、Ⅱ仅温度有差异，故光合作用强度差异主要取决于温度。由曲线Ⅰ、Ⅱ可知光照强度为a～b时，光合作用强度随光照强度增加而增加。光照强度为a～c时，曲线Ⅲ光合作用强度不再随光照强度的升高而变化。
答案：D5．影响绿色植物光合作用的因素是多方面的，其外界因素有光照强度、CO2含量、温度等，其内部因素有酶的活性、色素的数量、五碳化合物的含量等，请根据甲图分析；
(1)如果x代表光照强度，光照强度影响光合作用强度，主要是影响________阶段，当光合作用强度达到最大值时，此时限制因素最可能是内部因素中的________。若阴生植物的光合作用曲线为c，则阳生植物光合作用曲线最可能的是________。
(2)如果x代表温度，温度主要通过影响________来影响光合作用强度。(3)如果x代表CO2的含量，CO2的含量影响光合作用强度，主要是影响________的产生，当光合作用强度达到最大值时，此时限制因素最可能是内部因素中的________。显微镜下观察某植物叶的横切片，发现维管束鞘细胞内含有叶绿体，由此可判断出某植物的光合作用曲线最可能是________。
(4)在不同季节或一天不同时间，植物光合作用强度一般不同，其中一个原因是由于外界温度影响光合作用进行，请利用图乙所示装置和计时器，设计实验证明温度影响光合作用强度。实验步骤：
①将装置放置在阳光下；
②调节自动控温器，将水温调节到15 ℃，观察记录此温度下________，重复测3次。
③再将温度分别控制到_____________________________
________________________________________________________________________。
预期实验结果：请在直角坐标图中表示最可能的实验结果。
解析：考查影响光合作用的外界因素、C3植物和C4植物，考查实验设计能力。影响光合作用的主要外界因素是光照强度、温度、CO2浓度，光照强度主要影响光反应，CO2浓度主要影响暗反应，C4植物能利用低浓度的CO2，设计本实验时要考虑如何表示光合作用强弱，如何调控温度。
答案：(1)光反应 色素的数量 a
(2)酶的活性
(3)三碳化合物 五碳化合物的数量 c
(4)②一定时间内释放气泡的个数
③25 ℃、35 ℃、45 ℃……，重复上述操作课时提能冲关
