高中生物三率測定的6種實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ驼n件

微專題6三率測定的6種實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ臀ｎ}6三率測定的6種實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ湍Ｐ?氣體體積變化法——測定光合作用O2產(chǎn)生的體積或CO2消耗的體積[實(shí)驗(yàn)原理](1)甲裝置在黑暗條件下植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，由于NaOH溶液吸收了細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2，所以單位時(shí)間內(nèi)紅色液滴左移的距離表示植物的O2吸收速率，可代表呼吸速率。(2)乙裝置在光照條件下植物進(jìn)行光合作用和細(xì)胞呼吸，由于NaHCO3溶液保證了容器內(nèi)CO2濃度的恒定，所以單位時(shí)間內(nèi)紅色液滴右移的距離表示植物的O2釋放速率，可代表凈光合速率。模型1氣體體積變化法——測定光合作用O2產(chǎn)生的體積或CO2(3)真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。(4)物理誤差的校正：為防止氣壓、溫度等物理因素所引起的誤差，應(yīng)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，即用死亡的綠色植物分別進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，根據(jù)紅色液滴的移動(dòng)距離對(duì)原實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行校正。(3)真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率?！镜淅?】

(2019·遼寧五校協(xié)作體聯(lián)考)某實(shí)驗(yàn)室中有三套完全相同的裝置(如圖1所示)，裝置內(nèi)的綠色植物為長勢(shì)相近的君子蘭，培養(yǎng)條件如表所示，經(jīng)2小時(shí)的實(shí)驗(yàn)后，測定并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。已知氧傳感器用于測定裝置內(nèi)的O2含量。請(qǐng)分析并回答下列問題：【典例1】(2019·遼寧五校協(xié)作體聯(lián)考)某實(shí)驗(yàn)室中有三套圖1注：君子蘭細(xì)胞中光合作用和細(xì)胞呼吸相關(guān)酶的最適溫度分別為T1和T2，且T2>T1。圖1(1)三套裝置的君子蘭細(xì)胞中，均能產(chǎn)生ATP的場所是________；裝置甲中的數(shù)據(jù)A代表______________________________________________________________。(2)若增加一套實(shí)驗(yàn)裝置，光照適宜條件下，在實(shí)驗(yàn)過程中，將溫度逐漸由T1升高至T2，并測得數(shù)據(jù)顯示屏讀數(shù)由D變?yōu)镠，則E、F、H的大小關(guān)系是____________________。(3)若B＝0，則在君子蘭的葉肉細(xì)胞中，葉綠體產(chǎn)生O2的量________(填“大于”“等于”或“小于”)線粒體消耗O2的量；若B為正數(shù)，C為負(fù)數(shù)，則該植物在溫度為T2、光照適宜的條件下，呼吸速率與光合速率之比＝________(用B、C表示)。(1)三套裝置的君子蘭細(xì)胞中，均能產(chǎn)生ATP的場所是____解析

(1)丙裝置中的君子蘭只能進(jìn)行細(xì)胞呼吸，因此，三套裝置的君子蘭細(xì)胞中均能產(chǎn)生ATP的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體；A代表在裝置甲對(duì)應(yīng)的培養(yǎng)條件下，君子蘭的凈光合速率。(2)當(dāng)溫度由T1逐漸升高至T2時(shí)，君子蘭細(xì)胞的光合速率下降，呼吸速率上升，則H應(yīng)小于E、大于F。(3)若B＝0，則說明整體上君子蘭的光合速率等于呼吸速率，但就君子蘭的葉肉細(xì)胞而言，其光合速率大于呼吸速率，即葉肉細(xì)胞中葉綠體產(chǎn)生O2的量大于線粒體消耗O2的量；在溫度為T2、光照適宜的條件下，君子蘭的呼吸速率可表示為－C/2，光合速率＝(B－C)/2，因此，兩者之比＝－C/(B－C)＝C/(C－B)。答案

(1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體君子蘭在溫度為T1、光照適宜的條件下，2小時(shí)內(nèi)釋放O2的量(或君子蘭在溫度為T1、光照適宜的條件下的凈光合速率)

(2)E>H>F(3)大于C/(C－B)或－C/(B－C)解析(1)丙裝置中的君子蘭只能進(jìn)行細(xì)胞呼吸，因此，三套裝置模型2黑白瓶法——測溶氧量的變化(1)“黑瓶”不透光，測定的是有氧呼吸量；“白瓶”給予光照，測定的是凈光合作用量?？偣夂献饔昧?強(qiáng)度)＝凈光合作用量(強(qiáng)度)＋有氧呼吸量(強(qiáng)度)。(2)有初始值的情況下，黑瓶中O2的減少量(或CO2的增加量)為有氧呼吸量；白瓶中O2的增加量(或CO2的減少量)為凈光合作用量；二者之和為總光合作用量。(3)在沒有初始值的情況下，白瓶中測得的現(xiàn)有量－黑瓶中測得的現(xiàn)有量＝總光合作用量。模型2黑白瓶法——測溶氧量的變化【典例2】

(2019·全國卷Ⅱ，31)(節(jié)選)回答下列與生態(tài)系統(tǒng)相關(guān)的問題。通常，對(duì)于一個(gè)水生生態(tài)系統(tǒng)來說，可根據(jù)水體中含氧量的變化計(jì)算出生態(tài)系統(tǒng)中浮游植物的總初級(jí)生產(chǎn)量(生產(chǎn)者所制造的有機(jī)物總量)。若要測定某一水生生態(tài)系統(tǒng)中浮游植物的總初級(jí)生產(chǎn)量，可在該水生生態(tài)系統(tǒng)中的某一水深處取水樣，將水樣分成三等份，一份直接測定O2含量(A)；另兩份分別裝入不透光(甲)和透光(乙)的兩個(gè)玻璃瓶中，密閉后放回取樣處，若干小時(shí)后測定甲瓶中的O2含量(B)和乙瓶中的O2含量(C)。據(jù)此回答下列問題。在甲、乙瓶中生產(chǎn)者呼吸作用相同且瓶中只有生產(chǎn)者的條件下，本實(shí)驗(yàn)中C與A的差值表示這段時(shí)間內(nèi)________；C與B的差值表示這段時(shí)間內(nèi)________；A與B的差值表示這段時(shí)間內(nèi)________?！镜淅?】(2019·全國卷Ⅱ，31)(節(jié)選)回答下列與生解析若干小時(shí)后，透光的乙瓶中的氧氣含量(C)與水樣中氧氣的初始含量(A)的差值表示這一時(shí)間段內(nèi)生產(chǎn)者凈光合作用的放氧量；水樣中氧氣的初始含量(A)與不透光的甲瓶中的氧氣含量(B)的差值表示這一時(shí)間段內(nèi)生產(chǎn)者呼吸作用的耗氧量；C與B的差值表示這一時(shí)間段內(nèi)生產(chǎn)者光合作用的總產(chǎn)氧量。答案生產(chǎn)者凈光合作用的放氧量生產(chǎn)者光合作用的總放氧量生產(chǎn)者呼吸作用的耗氧量解析若干小時(shí)后，透光的乙瓶中的氧氣含量(C)與水樣中氧氣的模型3半葉法——測定光合作用有機(jī)物的產(chǎn)生量本方法又叫半葉稱重法，即檢測單位時(shí)間、單位葉面積干物質(zhì)產(chǎn)生總量，常用于大田農(nóng)作物的光合速率測定。在測定時(shí)，葉片一半遮光，一半曝光，分別測定兩半葉的干物質(zhì)重量，進(jìn)而計(jì)算葉片的真正光合速率、呼吸速率和凈光合速率。模型3半葉法——測定光合作用有機(jī)物的產(chǎn)生量【典例3】

(2019·吉林長春調(diào)研)某研究小組采用“半葉法”對(duì)番茄葉片的光合速率進(jìn)行測定。將對(duì)稱葉片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做處理，并采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠值奈镔|(zhì)和能量轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射6小時(shí)后，在A、B的對(duì)應(yīng)部位截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為MA、MB，獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)，則可計(jì)算出該葉片的光合速率，其單位是mg/(dm2·h)。請(qǐng)分析回答下列問題：(1)MA表示6h后葉片初始質(zhì)量－呼吸作用有機(jī)物的消耗量；MB表示6h后____________＋____________－呼吸作用有機(jī)物的消耗量。(2)若M＝MB－MA，則M表示__________________________________________。【典例3】(2019·吉林長春調(diào)研)某研究小組采用“半葉法(3)真正光合速率的計(jì)算方法是______________________________________。(4)本方法也可用于測定葉片的呼吸速率，寫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路。_____________________________________________________________________________________。解析葉片A部分遮光，雖不能進(jìn)行光合作用，但仍可照常進(jìn)行呼吸作用。葉片B部分不做處理，既能進(jìn)行光合作用，又可以進(jìn)行呼吸作用。分析題意可知，MB表示6h后葉片初始質(zhì)量＋光合作用有機(jī)物的總產(chǎn)量－呼吸作用有機(jī)物的消耗量，MA表示6h后葉片初始質(zhì)量－呼吸作用有機(jī)物的消耗量，則MB－MA就是光合作用6h有機(jī)物的總產(chǎn)量(B葉片被截取部分在6h內(nèi)光合作用合成的有機(jī)物總量)。由此可計(jì)算真光合速率，即M值除以時(shí)間再除以面積。(3)真正光合速率的計(jì)算方法是_______________答案(1)葉片初始質(zhì)量光合作用有機(jī)物的總產(chǎn)量(2)B葉片被截取部分在6h內(nèi)光合作用合成的有機(jī)物總量(3)M值除以時(shí)間再除以面積，即M/(截取面積×?xí)r間)(4)將從測定葉片的相對(duì)應(yīng)部分切割的等面積葉片分開，一部分立即烘干稱重，另一部分在暗中保存幾小時(shí)后再烘干稱重，根據(jù)二者干重差即可計(jì)算出葉片的呼吸速率。答案(1)葉片初始質(zhì)量光合作用有機(jī)物的總產(chǎn)量(2)B葉模型4葉圓片稱重法——測定有機(jī)物的變化量(1)操作圖示本方法通過測定單位時(shí)間、單位面積葉片中淀粉的生成量，如圖所示以有機(jī)物的變化量測定光合速率(S為葉圓片面積)。(2)結(jié)果分析凈光合速率＝(z－y)/2S；呼吸速率＝(x－y)/2S；總光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率＝(x＋z－2y)/2S。模型4葉圓片稱重法——測定有機(jī)物的變化量(2)結(jié)果分析【典例4】

某同學(xué)欲測定植物葉片葉綠體的光合速率，做如圖所示實(shí)驗(yàn)：在葉柄基部做環(huán)剝處理(僅限制葉片有機(jī)物的輸入和輸出)，并于不同時(shí)間分別在同一葉片上陸續(xù)取下面積為1cm2的葉圓片烘干后稱其重量，測得葉片葉綠體的總光合速率是(3y－2z－x)/6(g·cm－2·h－1)(不考慮取葉圓片后對(duì)葉片生理活動(dòng)的影響和溫度微小變化對(duì)葉片生理活動(dòng)的影響)，則M處的實(shí)驗(yàn)條件是(

)【典例4】某同學(xué)欲測定植物葉片葉綠體的光合速率，做如圖所示A.下午4時(shí)后在陽光下照射3小時(shí)再遮光3小時(shí)B.下午4時(shí)后將整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置遮光6小時(shí)C.下午4時(shí)后在陽光下照射6小時(shí)D.下午4時(shí)后將整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置遮光3小時(shí)解析依據(jù)選項(xiàng)，逆向推導(dǎo)，符合題干信息的就為正確選項(xiàng)。依題意，總光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率，凈光合作用速率為(y－x)/6(g·cm－2·h－1)，還需測定呼吸速率，所以遮光3小時(shí)，呼吸速率為(y－z)/3(g·cm－2·h－1)，光合作用速率＝(y－x)/6＋(y－z)/3＝(3y－2z－x)/6(g·cm－2·h－1)。答案DA.下午4時(shí)后在陽光下照射3小時(shí)再遮光3小時(shí)模型5葉圓片上浮法——定性檢測O2釋放速率本方法通過利用真空技術(shù)排出葉肉細(xì)胞間隙中的空氣，充以水分，使葉片沉于水中；在光合作用過程中，植物吸收CO2放出O2，由于O2在水中的溶解度很小而在細(xì)胞間積累，結(jié)果使原來下沉的葉片上浮。根據(jù)在相同時(shí)間內(nèi)上浮葉片數(shù)目的多少(或者葉片全部上浮所需時(shí)間的長短)，即能比較光合作用強(qiáng)度的大小。模型5葉圓片上浮法——定性檢測O2釋放速率【典例5】

取生長旺盛的綠葉，利用打孔器打出一批直徑為1cm的葉圓片，將葉圓片細(xì)胞間隙中的氣體排出后，平均分裝到盛有等量的不同濃度NaHCO3溶液的培養(yǎng)皿底部，置于光溫恒定且適宜的條件下(如圖甲)，測得各組培養(yǎng)皿中葉圓片上浮至液面所用的時(shí)間(如圖乙)。下列分析錯(cuò)誤的是(

)【典例5】取生長旺盛的綠葉，利用打孔器打出一批直徑為1cA.A～B段隨著NaHCO3溶液濃度的增加，類囊體薄膜上水的分解速率逐漸增大B.C～D段隨著NaHCO3溶液濃度的增加，葉綠體基質(zhì)中C3的生成速率逐漸減小C.C～D段隨著NaHCO3溶液濃度的增加，單個(gè)葉圓片有機(jī)物的積累速率逐漸減小D.A～D段如果增加光照強(qiáng)度或溫度，都能明顯縮短葉圓片上浮至液面所用的時(shí)間A.A～B段隨著NaHCO3溶液濃度的增加，類囊體薄膜上水的解析A～B段隨著NaHCO3溶液濃度的增加，葉圓片上浮至液面所用的時(shí)間不斷延長，說明氧氣生成速率不斷提高，因此類囊體薄膜上水的分解速率逐漸增加，A正確；C～D段隨著NaHCO3溶液濃度的增加，葉圓片上浮至液面所用的時(shí)間不斷延長，說明氧氣生成速率在降低，即光合速率減弱，因此葉綠體基質(zhì)中C3的生成速率逐漸減弱，B正確；細(xì)胞氧氣的凈釋放就表示有機(jī)物的積累，C～D段葉圓片上浮至液面所用的時(shí)間不斷延長，說明氧氣釋放速率在降低，即表示單個(gè)葉圓片有機(jī)物的積累速率逐漸減小，C正確；題中提出“裝置置于光溫恒定且適宜的條件下”，因此此時(shí)如果增加光照強(qiáng)度或溫度，都會(huì)使光合速率降低，導(dǎo)致葉圓片上浮至液面的時(shí)間延長，D錯(cuò)誤。答案D解析A～B段隨著NaHCO3溶液濃度的增加，葉圓片上浮至液模型6間隔光照法——比較有機(jī)物的合成量光反應(yīng)和暗反應(yīng)在不同酶的催化作用下相對(duì)獨(dú)立進(jìn)行，由于催化暗反應(yīng)的酶的催化效率和數(shù)量都是有限的，因此在一般情況下，光反應(yīng)的速率比暗反應(yīng)快，光反應(yīng)的產(chǎn)物ATP和[H]不能被暗反應(yīng)及時(shí)消耗掉。持續(xù)光照，光反應(yīng)產(chǎn)生的大量的[H]和ATP不能及時(shí)被暗反應(yīng)消耗，暗反應(yīng)限制了光合作用的速率，降低了光能的利用率。但若光照、黑暗交替進(jìn)行，則黑暗間隔有利于充分利用光照時(shí)積累的光反應(yīng)的產(chǎn)物，持續(xù)進(jìn)行一段時(shí)間的暗反應(yīng)，因此在光照強(qiáng)度和光照時(shí)間不變的情況下，制造的有機(jī)物相對(duì)多。模型6間隔光照法——比較有機(jī)物的合成量【典例6】

(2019·河南百校聯(lián)盟聯(lián)考)科研人員利用“間隙光”來測定沙棘的光合作用，每次光照20秒，黑暗20秒，交替進(jìn)行12小時(shí)，并用靈敏傳感器記錄環(huán)境中氧氣和二氧化碳的變化，實(shí)驗(yàn)結(jié)果部分記錄如下圖所示?！镜淅?】(2019·河南百校聯(lián)盟聯(lián)考)科研人員利用“間隙據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果部分記錄圖分析，與連續(xù)光照6小時(shí)，再連續(xù)黑暗6小時(shí)的相比，“間隙光”處理的光合作用效率________(填“大于”“等于”或“小于”)連續(xù)光照下的光合效率，原因是“間隙光”能________________。上面曲線出現(xiàn)的原因是光合作用光反應(yīng)的速率比暗反應(yīng)的速率________(填“更快”或“更慢”)。圖中兩條曲線所圍成的面積S1________S2(填“大于”“等于”或“小于”)。解析光照總時(shí)間相同的情況下，“間隙光”與連續(xù)光照處理相比，光合作用合成的有機(jī)物增多，光合作用效率更高，因?yàn)橐话闱闆r下，光合作用過程中的光反應(yīng)速率很快，而暗反應(yīng)速率較慢，“間隙光”處理能充分利用光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP。S1面積相當(dāng)于光照時(shí)光反應(yīng)積累的[H]和ATP，而這些[H]和ATP在后續(xù)的黑暗處理時(shí)被暗反應(yīng)所消耗，所以S1與S2大致相等。答案大于充分利用光合作用光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP更快等于據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果部分記錄圖分析，與連續(xù)光照6小時(shí)，再連續(xù)黑暗6小時(shí)一、?？蓟A(chǔ)再判斷1.ATP水解釋放的能量可用于細(xì)胞內(nèi)的吸能反應(yīng)()2.無氧條件下，光合作用是葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的唯一來源()3.人長時(shí)間劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，骨骼肌細(xì)胞中每摩爾葡萄糖生成ATP的量與安靜時(shí)相等()4.線粒體內(nèi)膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和葉綠體中進(jìn)行光反應(yīng)的膜結(jié)構(gòu)中都能合成ATP()5.酶既可以作為催化劑，也可以作為另一個(gè)反應(yīng)的底物()6.酶分子在催化反應(yīng)完成后立即被降解成氨基酸()7.酶提供了反應(yīng)過程所必需的活化能()8.酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的，因此酶只能在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用()9.纖維素酶能夠降解植物細(xì)胞壁和細(xì)菌細(xì)胞壁()√×××√××××一、?？蓟A(chǔ)再判斷√×××√××××10.同一個(gè)體的各種體細(xì)胞中，酶的種類相同、數(shù)量不同，代謝不同()11.有氧呼吸時(shí)，生成物H2O中的氫只來自線粒體中丙酮酸的分解()12.有氧呼吸產(chǎn)生的[H]在線粒體基質(zhì)中與氧結(jié)合生成水()13.有氧呼吸產(chǎn)生的能量全能儲(chǔ)存在ATP中()14.人體在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的能量由乳酸分解提供()15.無氧呼吸不需要O2的參與，該過程最終有[H]的積累()16.糧食種子適宜在零上低溫、低氧和中等濕度的環(huán)境中儲(chǔ)藏()17.溫室大棚中，可以通過夜間適當(dāng)降溫來提高農(nóng)作物的產(chǎn)量()18.皮膚破損較深的患者，應(yīng)及時(shí)到醫(yī)院注射破傷風(fēng)抗毒血清()19.植物呈現(xiàn)綠色是由于葉綠素能有效地吸收綠光()20.葉綠素a和葉綠素b都含有鎂元素()×××××××√√×√10.同一個(gè)體的各種體細(xì)胞中，酶的種類相同、數(shù)量不同，代謝不21.葉綠素a和葉綠素b在紅光區(qū)的吸收峰值不同()22.H2O在光下分解為[H]和O2的過程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中()23.葉肉細(xì)胞在葉綠體外膜上合成淀粉()24.離體的葉綠體基質(zhì)中添加ATP、[H]和CO2后，可完成暗反應(yīng)過程()25.光合作用和細(xì)胞呼吸均能產(chǎn)生[H]，二者還原的物質(zhì)不同()26.土壤中的硝化細(xì)菌可利用CO2和H2O合成糖()27.番茄幼苗在缺鎂的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時(shí)間后，與對(duì)照組相比，其葉片光合作用強(qiáng)度下降的原因是光反應(yīng)強(qiáng)度和暗反應(yīng)強(qiáng)度都降低()28.正常生長的綠藻，照光培養(yǎng)一段時(shí)間后，用黑布迅速將培養(yǎng)瓶罩上，其葉綠體內(nèi)CO2的固定立即停止()√××√√√√×21.葉綠素a和葉綠素b在紅光區(qū)的吸收峰值不同(二、長句應(yīng)答多強(qiáng)化1.名詞解釋(1)(必修1P78)細(xì)胞代謝：細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多______________，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。(2)(必修1P80)活化能：分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)開_______________________的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能。(3)(必修1P83)酶：酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的________，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。(4)(必修1P91)細(xì)胞呼吸：是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成________________或其他產(chǎn)物，釋放出________并生成ATP的過程?；瘜W(xué)反應(yīng)容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)有機(jī)物二氧化碳能量二、長句應(yīng)答多強(qiáng)化化學(xué)反應(yīng)容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)有機(jī)物二氧化碳能量(5)(必修1P94)有氧呼吸：是指細(xì)胞在氧的參與下，通過多種_______________作用，把__________等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生____________________，釋放能量，生成大量ATP的過程。(6)(必修1P101)光合作用：是指綠色植物通過葉綠體，____________________________轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過程。酶的催化葡萄糖二氧化碳和水利用光能，把二氧化碳和水(5)(必修1P94)有氧呼吸：是指細(xì)胞在氧的參與下，通過2.教材黑體字(1)(必修1P80)同無機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更_________，因而催化效率__________。(2)(必修1P85)酶所催化的化學(xué)反應(yīng)一般是在_______________的條件下進(jìn)行的。(3)(必修1P88)ATP是細(xì)胞內(nèi)的一種_________________________。(4)(必修1P99)吸收光能的四種色素就分布在__________的薄膜上。(5)(必修1P100)葉綠體是進(jìn)行光合作用的場所。它內(nèi)部的巨大膜表面上，不僅分布著許多_________________________，還有許多_________________________。顯著更高比較溫和高能磷酸化合物類囊體吸收光能的色素分子進(jìn)行光合作用所必需的酶2.教材黑體字顯著更高比較溫和高能磷酸化合物類囊體吸收光能的3.教材結(jié)論性語句(1)(必修1P89)ATP是細(xì)胞的__________物質(zhì)，真核細(xì)胞ATP的來源有光反應(yīng)及細(xì)胞呼吸，前者產(chǎn)自____________，后者產(chǎn)自________________________。(2)(必修1P93)真核細(xì)胞有氧呼吸____________________在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行，產(chǎn)物為丙酮酸、[H]、ATP；__________在線粒體基質(zhì)中進(jìn)行，需耗水，產(chǎn)物為CO2、[H]、ATP；_______________在線粒體內(nèi)膜上進(jìn)行，需耗O2，能產(chǎn)生水，并產(chǎn)生大量ATP。(3)(必修1P99)葉綠體類囊體膜上4種色素分子的功能是_____光能，其中葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍(lán)紫光。直接能源綠色植物綠色植物、動(dòng)物和人等第一階段第二階段第三階段吸收3.教材結(jié)論性語句直接能源綠色植物綠色植物、動(dòng)物和人等第一階(4)(必修1P103)光反應(yīng)可為暗反應(yīng)提供______和_____，暗反應(yīng)可為光反應(yīng)提供______和________。(5)(必修1P103)光合作用產(chǎn)物O2中的氧全來自____，有氧呼吸產(chǎn)物H2O中氧全來自____。ATP［H］ADPNADP+水O2(4)(必修1P103)光反應(yīng)可為暗反應(yīng)提供______和微專題6三率測定的6種實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ臀ｎ}6三率測定的6種實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ湍Ｐ?氣體體積變化法——測定光合作用O2產(chǎn)生的體積或CO2消耗的體積[實(shí)驗(yàn)原理](1)甲裝置在黑暗條件下植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，由于NaOH溶液吸收了細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2，所以單位時(shí)間內(nèi)紅色液滴左移的距離表示植物的O2吸收速率，可代表呼吸速率。(2)乙裝置在光照條件下植物進(jìn)行光合作用和細(xì)胞呼吸，由于NaHCO3溶液保證了容器內(nèi)CO2濃度的恒定，所以單位時(shí)間內(nèi)紅色液滴右移的距離表示植物的O2釋放速率，可代表凈光合速率。模型1氣體體積變化法——測定光合作用O2產(chǎn)生的體積或CO2(3)真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。(4)物理誤差的校正：為防止氣壓、溫度等物理因素所引起的誤差，應(yīng)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，即用死亡的綠色植物分別進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，根據(jù)紅色液滴的移動(dòng)距離對(duì)原實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行校正。(3)真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。【典例1】

(2019·遼寧五校協(xié)作體聯(lián)考)某實(shí)驗(yàn)室中有三套完全相同的裝置(如圖1所示)，裝置內(nèi)的綠色植物為長勢(shì)相近的君子蘭，培養(yǎng)條件如表所示，經(jīng)2小時(shí)的實(shí)驗(yàn)后，測定并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。已知氧傳感器用于測定裝置內(nèi)的O2含量。請(qǐng)分析并回答下列問題：【典例1】(2019·遼寧五校協(xié)作體聯(lián)考)某實(shí)驗(yàn)室中有三套圖1注：君子蘭細(xì)胞中光合作用和細(xì)胞呼吸相關(guān)酶的最適溫度分別為T1和T2，且T2>T1。圖1(1)三套裝置的君子蘭細(xì)胞中，均能產(chǎn)生ATP的場所是________；裝置甲中的數(shù)據(jù)A代表______________________________________________________________。(2)若增加一套實(shí)驗(yàn)裝置，光照適宜條件下，在實(shí)驗(yàn)過程中，將溫度逐漸由T1升高至T2，并測得數(shù)據(jù)顯示屏讀數(shù)由D變?yōu)镠，則E、F、H的大小關(guān)系是____________________。(3)若B＝0，則在君子蘭的葉肉細(xì)胞中，葉綠體產(chǎn)生O2的量________(填“大于”“等于”或“小于”)線粒體消耗O2的量；若B為正數(shù)，C為負(fù)數(shù)，則該植物在溫度為T2、光照適宜的條件下，呼吸速率與光合速率之比＝________(用B、C表示)。(1)三套裝置的君子蘭細(xì)胞中，均能產(chǎn)生ATP的場所是____解析

(1)丙裝置中的君子蘭只能進(jìn)行細(xì)胞呼吸，因此，三套裝置的君子蘭細(xì)胞中均能產(chǎn)生ATP的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體；A代表在裝置甲對(duì)應(yīng)的培養(yǎng)條件下，君子蘭的凈光合速率。(2)當(dāng)溫度由T1逐漸升高至T2時(shí)，君子蘭細(xì)胞的光合速率下降，呼吸速率上升，則H應(yīng)小于E、大于F。(3)若B＝0，則說明整體上君子蘭的光合速率等于呼吸速率，但就君子蘭的葉肉細(xì)胞而言，其光合速率大于呼吸速率，即葉肉細(xì)胞中葉綠體產(chǎn)生O2的量大于線粒體消耗O2的量；在溫度為T2、光照適宜的條件下，君子蘭的呼吸速率可表示為－C/2，光合速率＝(B－C)/2，因此，兩者之比＝－C/(B－C)＝C/(C－B)。答案

(1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體君子蘭在溫度為T1、光照適宜的條件下，2小時(shí)內(nèi)釋放O2的量(或君子蘭在溫度為T1、光照適宜的條件下的凈光合速率)

(2)E>H>F(3)大于C/(C－B)或－C/(B－C)解析(1)丙裝置中的君子蘭只能進(jìn)行細(xì)胞呼吸，因此，三套裝置模型2黑白瓶法——測溶氧量的變化(1)“黑瓶”不透光，測定的是有氧呼吸量；“白瓶”給予光照，測定的是凈光合作用量。總光合作用量(強(qiáng)度)＝凈光合作用量(強(qiáng)度)＋有氧呼吸量(強(qiáng)度)。(2)有初始值的情況下，黑瓶中O2的減少量(或CO2的增加量)為有氧呼吸量；白瓶中O2的增加量(或CO2的減少量)為凈光合作用量；二者之和為總光合作用量。(3)在沒有初始值的情況下，白瓶中測得的現(xiàn)有量－黑瓶中測得的現(xiàn)有量＝總光合作用量。模型2黑白瓶法——測溶氧量的變化【典例2】

(2019·全國卷Ⅱ，31)(節(jié)選)回答下列與生態(tài)系統(tǒng)相關(guān)的問題。通常，對(duì)于一個(gè)水生生態(tài)系統(tǒng)來說，可根據(jù)水體中含氧量的變化計(jì)算出生態(tài)系統(tǒng)中浮游植物的總初級(jí)生產(chǎn)量(生產(chǎn)者所制造的有機(jī)物總量)。若要測定某一水生生態(tài)系統(tǒng)中浮游植物的總初級(jí)生產(chǎn)量，可在該水生生態(tài)系統(tǒng)中的某一水深處取水樣，將水樣分成三等份，一份直接測定O2含量(A)；另兩份分別裝入不透光(甲)和透光(乙)的兩個(gè)玻璃瓶中，密閉后放回取樣處，若干小時(shí)后測定甲瓶中的O2含量(B)和乙瓶中的O2含量(C)。據(jù)此回答下列問題。在甲、乙瓶中生產(chǎn)者呼吸作用相同且瓶中只有生產(chǎn)者的條件下，本實(shí)驗(yàn)中C與A的差值表示這段時(shí)間內(nèi)________；C與B的差值表示這段時(shí)間內(nèi)________；A與B的差值表示這段時(shí)間內(nèi)________?！镜淅?】(2019·全國卷Ⅱ，31)(節(jié)選)回答下列與生解析若干小時(shí)后，透光的乙瓶中的氧氣含量(C)與水樣中氧氣的初始含量(A)的差值表示這一時(shí)間段內(nèi)生產(chǎn)者凈光合作用的放氧量；水樣中氧氣的初始含量(A)與不透光的甲瓶中的氧氣含量(B)的差值表示這一時(shí)間段內(nèi)生產(chǎn)者呼吸作用的耗氧量；C與B的差值表示這一時(shí)間段內(nèi)生產(chǎn)者光合作用的總產(chǎn)氧量。答案生產(chǎn)者凈光合作用的放氧量生產(chǎn)者光合作用的總放氧量生產(chǎn)者呼吸作用的耗氧量解析若干小時(shí)后，透光的乙瓶中的氧氣含量(C)與水樣中氧氣的模型3半葉法——測定光合作用有機(jī)物的產(chǎn)生量本方法又叫半葉稱重法，即檢測單位時(shí)間、單位葉面積干物質(zhì)產(chǎn)生總量，常用于大田農(nóng)作物的光合速率測定。在測定時(shí)，葉片一半遮光，一半曝光，分別測定兩半葉的干物質(zhì)重量，進(jìn)而計(jì)算葉片的真正光合速率、呼吸速率和凈光合速率。模型3半葉法——測定光合作用有機(jī)物的產(chǎn)生量【典例3】

(2019·吉林長春調(diào)研)某研究小組采用“半葉法”對(duì)番茄葉片的光合速率進(jìn)行測定。將對(duì)稱葉片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做處理，并采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠值奈镔|(zhì)和能量轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射6小時(shí)后，在A、B的對(duì)應(yīng)部位截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為MA、MB，獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)，則可計(jì)算出該葉片的光合速率，其單位是mg/(dm2·h)。請(qǐng)分析回答下列問題：(1)MA表示6h后葉片初始質(zhì)量－呼吸作用有機(jī)物的消耗量；MB表示6h后____________＋____________－呼吸作用有機(jī)物的消耗量。(2)若M＝MB－MA，則M表示__________________________________________。【典例3】(2019·吉林長春調(diào)研)某研究小組采用“半葉法(3)真正光合速率的計(jì)算方法是______________________________________。(4)本方法也可用于測定葉片的呼吸速率，寫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路。_____________________________________________________________________________________。解析葉片A部分遮光，雖不能進(jìn)行光合作用，但仍可照常進(jìn)行呼吸作用。葉片B部分不做處理，既能進(jìn)行光合作用，又可以進(jìn)行呼吸作用。分析題意可知，MB表示6h后葉片初始質(zhì)量＋光合作用有機(jī)物的總產(chǎn)量－呼吸作用有機(jī)物的消耗量，MA表示6h后葉片初始質(zhì)量－呼吸作用有機(jī)物的消耗量，則MB－MA就是光合作用6h有機(jī)物的總產(chǎn)量(B葉片被截取部分在6h內(nèi)光合作用合成的有機(jī)物總量)。由此可計(jì)算真光合速率，即M值除以時(shí)間再除以面積。(3)真正光合速率的計(jì)算方法是_______________答案(1)葉片初始質(zhì)量光合作用有機(jī)物的總產(chǎn)量(2)B葉片被截取部分在6h內(nèi)光合作用合成的有機(jī)物總量(3)M值除以時(shí)間再除以面積，即M/(截取面積×?xí)r間)(4)將從測定葉片的相對(duì)應(yīng)部分切割的等面積葉片分開，一部分立即烘干稱重，另一部分在暗中保存幾小時(shí)后再烘干稱重，根據(jù)二者干重差即可計(jì)算出葉片的呼吸速率。答案(1)葉片初始質(zhì)量光合作用有機(jī)物的總產(chǎn)量(2)B葉模型4葉圓片稱重法——測定有機(jī)物的變化量(1)操作圖示本方法通過測定單位時(shí)間、單位面積葉片中淀粉的生成量，如圖所示以有機(jī)物的變化量測定光合速率(S為葉圓片面積)。(2)結(jié)果分析凈光合速率＝(z－y)/2S；呼吸速率＝(x－y)/2S；總光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率＝(x＋z－2y)/2S。模型4葉圓片稱重法——測定有機(jī)物的變化量(2)結(jié)果分析【典例4】

某同學(xué)欲測定植物葉片葉綠體的光合速率，做如圖所示實(shí)驗(yàn)：在葉柄基部做環(huán)剝處理(僅限制葉片有機(jī)物的輸入和輸出)，并于不同時(shí)間分別在同一葉片上陸續(xù)取下面積為1cm2的葉圓片烘干后稱其重量，測得葉片葉綠體的總光合速率是(3y－2z－x)/6(g·cm－2·h－1)(不考慮取葉圓片后對(duì)葉片生理活動(dòng)的影響和溫度微小變化對(duì)葉片生理活動(dòng)的影響)，則M處的實(shí)驗(yàn)條件是(

)【典例4】某同學(xué)欲測定植物葉片葉綠體的光合速率，做如圖所示A.下午4時(shí)后在陽光下照射3小時(shí)再遮光3小時(shí)B.下午4時(shí)后將整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置遮光6小時(shí)C.下午4時(shí)后在陽光下照射6小時(shí)D.下午4時(shí)后將整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置遮光3小時(shí)解析依據(jù)選項(xiàng)，逆向推導(dǎo)，符合題干信息的就為正確選項(xiàng)。依題意，總光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率，凈光合作用速率為(y－x)/6(g·cm－2·h－1)，還需測定呼吸速率，所以遮光3小時(shí)，呼吸速率為(y－z)/3(g·cm－2·h－1)，光合作用速率＝(y－x)/6＋(y－z)/3＝(3y－2z－x)/6(g·cm－2·h－1)。答案DA.下午4時(shí)后在陽光下照射3小時(shí)再遮光3小時(shí)模型5葉圓片上浮法——定性檢測O2釋放速率本方法通過利用真空技術(shù)排出葉肉細(xì)胞間隙中的空氣，充以水分，使葉片沉于水中；在光合作用過程中，植物吸收CO2放出O2，由于O2在水中的溶解度很小而在細(xì)胞間積累，結(jié)果使原來下沉的葉片上浮。根據(jù)在相同時(shí)間內(nèi)上浮葉片數(shù)目的多少(或者葉片全部上浮所需時(shí)間的長短)，即能比較光合作用強(qiáng)度的大小。模型5葉圓片上浮法——定性檢測O2釋放速率【典例5】

取生長旺盛的綠葉，利用打孔器打出一批直徑為1cm的葉圓片，將葉圓片細(xì)胞間隙中的氣體排出后，平均分裝到盛有等量的不同濃度NaHCO3溶液的培養(yǎng)皿底部，置于光溫恒定且適宜的條件下(如圖甲)，測得各組培養(yǎng)皿中葉圓片上浮至液面所用的時(shí)間(如圖乙)。下列分析錯(cuò)誤的是(

)【典例5】取生長旺盛的綠葉，利用打孔器打出一批直徑為1cA.A～B段隨著NaHCO3溶液濃度的增加，類囊體薄膜上水的分解速率逐漸增大B.C～D段隨著NaHCO3溶液濃度的增加，葉綠體基質(zhì)中C3的生成速率逐漸減小C.C～D段隨著NaHCO3溶液濃度的增加，單個(gè)葉圓片有機(jī)物的積累速率逐漸減小D.A～D段如果增加光照強(qiáng)度或溫度，都能明顯縮短葉圓片上浮至液面所用的時(shí)間A.A～B段隨著NaHCO3溶液濃度的增加，類囊體薄膜上水的解析A～B段隨著NaHCO3溶液濃度的增加，葉圓片上浮至液面所用的時(shí)間不斷延長，說明氧氣生成速率不斷提高，因此類囊體薄膜上水的分解速率逐漸增加，A正確；C～D段隨著NaHCO3溶液濃度的增加，葉圓片上浮至液面所用的時(shí)間不斷延長，說明氧氣生成速率在降低，即光合速率減弱，因此葉綠體基質(zhì)中C3的生成速率逐漸減弱，B正確；細(xì)胞氧氣的凈釋放就表示有機(jī)物的積累，C～D段葉圓片上浮至液面所用的時(shí)間不斷延長，說明氧氣釋放速率在降低，即表示單個(gè)葉圓片有機(jī)物的積累速率逐漸減小，C正確；題中提出“裝置置于光溫恒定且適宜的條件下”，因此此時(shí)如果增加光照強(qiáng)度或溫度，都會(huì)使光合速率降低，導(dǎo)致葉圓片上浮至液面的時(shí)間延長，D錯(cuò)誤。答案D解析A～B段隨著NaHCO3溶液濃度的增加，葉圓片上浮至液模型6間隔光照法——比較有機(jī)物的合成量光反應(yīng)和暗反應(yīng)在不同酶的催化作用下相對(duì)獨(dú)立進(jìn)行，由于催化暗反應(yīng)的酶的催化效率和數(shù)量都是有限的，因此在一般情況下，光反應(yīng)的速率比暗反應(yīng)快，光反應(yīng)的產(chǎn)物ATP和[H]不能被暗反應(yīng)及時(shí)消耗掉。持續(xù)光照，光反應(yīng)產(chǎn)生的大量的[H]和ATP不能及時(shí)被暗反應(yīng)消耗，暗反應(yīng)限制了光合作用的速率，降低了光能的利用率。但若光照、黑暗交替進(jìn)行，則黑暗間隔有利于充分利用光照時(shí)積累的光反應(yīng)的產(chǎn)物，持續(xù)進(jìn)行一段時(shí)間的暗反應(yīng)，因此在光照強(qiáng)度和光照時(shí)間不變的情況下，制造的有機(jī)物相對(duì)多。模型6間隔光照法——比較有機(jī)物的合成量【典例6】

(2019·河南百校聯(lián)盟聯(lián)考)科研人員利用“間隙光”來測定沙棘的光合作用，每次光照20秒，黑暗20秒，交替進(jìn)行12小時(shí)，并用靈敏傳感器記錄環(huán)境中氧氣和二氧化碳的變化，實(shí)驗(yàn)結(jié)果部分記錄如下圖所示?！镜淅?】(2019·河南百校聯(lián)盟聯(lián)考)科研人員利用“間隙據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果部分記錄圖分析，與連續(xù)光照6小時(shí)，再連續(xù)黑暗6小時(shí)的相比，“間隙光”處理的光合作用效率________(填“大于”“等于”或“小于”)連續(xù)光照下的光合效率，原因是“間隙光”能________________。上面曲線出現(xiàn)的原因是光合作用光反應(yīng)的速率比暗反應(yīng)的速率________(填“更快”或“更慢”)。圖中兩條曲線所圍成的面積S1________S2(填“大于”“等于”或“小于”)。解析光照總時(shí)間相同的情況下，“間隙光”與連續(xù)光照處理相比，光合作用合成的有機(jī)物增多，光合作用效率更高，因?yàn)橐话闱闆r下，光合作用過程中的光反應(yīng)速率很快，而暗反應(yīng)速率較慢，“間隙光”處理能充分利用光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP。S1面積相當(dāng)于光照時(shí)光反應(yīng)積累的[H]和ATP，而這些[H]和ATP在后續(xù)的黑暗處理時(shí)被暗反應(yīng)所消耗，所以S1與S2大致相等。答案大于充分利用光合作用光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP更快等于據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果部分記錄圖分析，與連續(xù)光照6小時(shí)，再連續(xù)黑暗6小時(shí)一、?？蓟A(chǔ)再判斷1.ATP水解釋放的能量可用于細(xì)胞內(nèi)的吸能反應(yīng)()2.無氧條件下，光合作用是葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的唯一來源()3.人長時(shí)間劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，骨骼肌細(xì)胞中每摩爾葡萄糖生成ATP的量與安靜時(shí)相等()4.線粒體內(nèi)膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和葉綠體中進(jìn)行光反應(yīng)的膜結(jié)構(gòu)中都能合成ATP()5.酶既可以作為催化劑，也可以作為另一個(gè)反應(yīng)的底物()6.酶分子在催化反應(yīng)完成后立即被降解成氨基酸()7.酶提供了反應(yīng)過程所必需的活化能()8.酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的，因此酶只能在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用()9.纖維素酶能夠降解植物細(xì)胞壁和細(xì)菌細(xì)胞壁()√×××√××××一、?？蓟A(chǔ)再判斷√×××√××××10.同一個(gè)體的各種體細(xì)胞中，酶的種類相同、數(shù)量不同，代謝不同()11.有氧呼吸時(shí)，生成物H2O中的氫只來自線粒體中丙酮酸的分解()12.有氧呼吸產(chǎn)生的[H]在線粒體基質(zhì)中與氧結(jié)合生成水()13.有氧呼吸產(chǎn)生的能量全能儲(chǔ)存在ATP中()14.人體在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的能量由乳酸分解提供()15.無氧呼吸不需要O2的參與，該過程最終有[H]的積累()16.糧食種子適宜在零上低溫、低氧和中等濕度的環(huán)境中儲(chǔ)藏()17.溫室大棚中，可以通過夜間適當(dāng)降溫來提高農(nóng)作物的產(chǎn)量()18.皮膚破損較深的患者，應(yīng)及時(shí)到醫(yī)院注射破傷風(fēng)抗毒血清()19.植物呈現(xiàn)綠色是由于葉綠素能有效地吸收綠光()20.葉綠素a和葉綠素b都含有鎂元素()×××××××√√×√10.同一個(gè)體的各種體細(xì)胞中，酶的種類相同、數(shù)量不同，代謝不21.葉綠素a和葉綠素b在紅光區(qū)的吸收峰值不同()22.H2O在光下分解為[H]和O2的過程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中()23.葉肉細(xì)胞在葉綠體外膜上合成淀粉()24.離體的葉綠體基質(zhì)中添加ATP、[H]和CO2后，可完成暗反應(yīng)過程()25.光合作用和細(xì)胞呼吸均能產(chǎn)生[H]，二者還原的物質(zhì)不同()26.土壤中的硝化細(xì)菌可利用CO2和H2O合成糖(