光合作用高中生物教案
發(fā)表時間:2021-05-272012屆高考生物教材復(fù)習(xí):光合作用與固氮——生物固氮。
選修本
第9課時 光合作用與固氮——生物固氮
知識精華
1、生物固氮是指微生物將大氣中氮?dú)膺€原成_____的過程,共生固氮微生物固定的氮被與它共生的植物直接利用,自生固氮微生物固定的氮須被植物的根吸收后才可利用。
2、共生固氮微生物具有專一性,它們只能侵入特定的_______植物。根瘤是根瘤菌侵入豆科植物的根后,由根部的薄壁細(xì)胞分裂,組織膨大而形成。根瘤中的氮素既可直接供給共生植物,也可肥田。
3、共生固氮微生物和自生固氮微生物的比較
常見類型與豆科植物
關(guān)系代謝類型固氮產(chǎn)物對植物的作用固氮量
共生固氮微生物根瘤菌共生,有
專一性_________型氨提供氮素_____
自生固氮微生物圓褐固氮菌無異養(yǎng)需氧型氨提供氮素和_________小
4、幾種常見微生物的比較
在氮循環(huán)中的作用代謝類型在生態(tài)系統(tǒng)中的地位
根瘤菌將N2合成____異養(yǎng)需氧型 消費(fèi)者
圓褐固氮菌將N2合成氨異養(yǎng)需氧型 分解者
硝化細(xì)菌將土壤中的_____轉(zhuǎn)化為硝酸鹽____需氧型 生產(chǎn)者
反硝化細(xì)菌硝酸鹽→________→N2異養(yǎng)____型 分解者
5、地球上的固氮有三條:______固氮、______固氮、高能固氮(閃電等)。其中生物固氮是植物利用氮的主要來源。
例題領(lǐng)悟
例1、豆科植物形成根瘤的原因是?。ǎ?/p>
A、根瘤菌入侵的結(jié)果B、根瘤菌固定N2的結(jié)果
C、根的薄壁細(xì)胞分裂的結(jié)果 D、根內(nèi)形成NH3的結(jié)果
解析:豆科植物形成根瘤是由于根瘤菌的原因,在根瘤菌侵入豆科植物的根后,在根內(nèi)繁殖,這時刺激了根的薄壁細(xì)胞,使其不斷分裂,從而使該處的組織逐漸膨大,形成了根瘤。答案:C
例2、圓褐固氮菌除了具有固氮能力外還能 ()
A、促進(jìn)植物生根B、促進(jìn)植物開花
C、促進(jìn)植物種子形成D、促進(jìn)植物的生長和果實(shí)發(fā)育
解析:圓褐固氮菌是一種自生固氮菌,它不僅具有固氮的能力,而且還可以分泌植物的生長和發(fā)育所需要的生長素。答案:D
自我評價
一、選擇題
1、植物可以利用的氮,主要來自()
A、根瘤菌B、自生固氮菌
C、閃電 D、化肥生產(chǎn)
2、土壤中含有自生固氮微生物比較多的是()
A、表層土壤 B、中層土壤
C、底層土壤 D、所有的土壤都是一樣的
3、圓褐固氮菌能夠促進(jìn)植物生長的直接原因是()
A、它能固氮B、它能分泌生長素
C、它能形成莢膜D、它能提高產(chǎn)量
4、下列關(guān)于固氮微生物說法正確的是()
A、此類微生物只有細(xì)菌中存在
B、固氮微生物的代謝類型都是異養(yǎng)需氧型的
C、固氮微生物主要分共生和自生兩大類
D、固氮微生物都能分泌生長素
5、下列對豆科作物進(jìn)行根瘤菌拌種的說法中正確的是?。ǎ?/p>
A、將豆科作物種子沾上根瘤菌即可
B、將豆科作物種子沾上一定濃度的根瘤菌即可
C、將豆科作物種子沾上相應(yīng)的根瘤菌即可
D、將豆科作物種子沾上固氮微生物即可
6、下列關(guān)于固氮微生物說法不正確的是:()
A、蠶豆根瘤菌可以侵入蠶豆、菜豆和豇豆的根
B、自生固氮微生物可以獨(dú)立的生活在土壤的淺層
C、根瘤菌大多是桿菌或短桿菌,單生或?qū)ι?,對生則往往呈“8”字型
D、可以用無氮培養(yǎng)基把自生固氮微生物分離出來
二、簡答題
7、生物固氮是指固氮微生物將___還原成氨的過程。自然界中有兩類固氮微生物,分別是__固氮微生物如____;__固氮微生物如___。
8、氮是催化光合作用過程中的各種_____,以及與光合作用過程有關(guān)的_____和_____的重要組成部分。
9、土壤獲得氮素的兩個主要途徑:一是_______,二是_____。
10、共生固氮微生物與自生固氮微生物的區(qū)別是:前者與綠色植物___,只有侵入到_____的根內(nèi)才能固氮,后者在土壤中就能夠_____。
11、在每年種植大豆的農(nóng)田改種蠶豆,結(jié)果發(fā)現(xiàn)蠶豆根部根瘤菌很少,產(chǎn)量也比較低。試分析其原因是:___________________。
12、顯微鏡下觀察到圓褐固氮菌的特征是____________。
自我評價答案
一、1、A 2、A 3、B 4、C 5、C 6、C
二、7、大氣中N2 共生 根瘤菌 自生 圓褐固氮菌
8、各種酶 ATP NADPH
9、生物固氮 施用含氮的肥料
10、互利共生 豆科 自生固氮
11、根瘤菌有特異性,不同根瘤菌只能與它有關(guān)的豆科植物發(fā)生互利共生
12、短桿菌,單生或?qū)ι?,成對菌體呈“8”字形,外有莢膜
延伸閱讀
光合作用和生物固氮
作為杰出的教學(xué)工作者,能夠保證教課的順利開展,教師要準(zhǔn)備好教案,這是教師需要精心準(zhǔn)備的。教案可以更好的幫助學(xué)生們打好基礎(chǔ),幫助教師在教學(xué)期間更好的掌握節(jié)奏。那么,你知道教案要怎么寫呢?下面的內(nèi)容是小編為大家整理的光合作用和生物固氮,但愿對您的學(xué)習(xí)工作帶來幫助。
一、選擇題
1.光能在葉綠體中轉(zhuǎn)換的正確順序是()
A.光能→活躍的化學(xué)能→電能→穩(wěn)定的化學(xué)能
B.光能→電能→活躍的化學(xué)能→穩(wěn)定的化學(xué)能
C.光能→穩(wěn)定的化學(xué)能→電能→活躍的化學(xué)能
D.光能→電能→穩(wěn)定的化學(xué)能→活躍的化學(xué)能
2.在光的照射下,具有吸收和傳遞光能作用的色素,將吸收的光能傳給少數(shù)處于特殊狀態(tài)的葉綠素a,使這些葉綠素a()
A.激發(fā)、失去電子B.激發(fā)、得到電子
C.抑制、失去電子D.抑制、得到電子
3.在葉綠體類囊體薄膜上,能吸收光能、使光能轉(zhuǎn)換成電能的色素是()
A.葉黃素B.胡蘿卜素
C.葉綠素bD.特殊狀態(tài)的葉綠素a
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2012屆高考生物第一輪總復(fù)習(xí)光合作用與生物固氮教案
一般給學(xué)生們上課之前,老師就早早地準(zhǔn)備好了教案課件,到寫教案課件的時候了。我們制定教案課件工作計(jì)劃,才能更好地安排接下來的工作!你們清楚教案課件的范文有哪些呢?下面是小編精心為您整理的“2012屆高考生物第一輪總復(fù)習(xí)光合作用與生物固氮教案”,僅供參考,歡迎大家閱讀。
高考生物第一輪總復(fù)習(xí)講座之五
第二章光合作用與生物固氮
第一節(jié)光合作用
第二節(jié)生物固氮
本講的重點(diǎn)內(nèi)容是光能在葉綠體中的轉(zhuǎn)換、提高光合作用的效率,固氮微生物的種類,特別要理解如何聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)踐,采取合理有效的方法增加農(nóng)作物的收成。光能的轉(zhuǎn)換、C3植物和C4植物的區(qū)別、生物固氮的過程,是本章的難點(diǎn),但后兩點(diǎn)是選學(xué)內(nèi)容,只要知道一下就可以了。
一、光能在葉綠體中的轉(zhuǎn)換
光能轉(zhuǎn)換成電能電能轉(zhuǎn)換成活躍的化學(xué)能活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的化學(xué)能
光能轉(zhuǎn)換色素是處于特殊態(tài)的葉綠素a
最終電子供體是H2O
最終電子受體是NAPP+
發(fā)生在類囊體、光反應(yīng)階段NADP++2e+H+NADPH
ADP+Pi+能量ATP
發(fā)生在類囊體、光反應(yīng)階段ATP和NADPH將能量轉(zhuǎn)換成糖類等的化學(xué)能
發(fā)生在基質(zhì)、暗反應(yīng)階段
二、C3植物和C4植物的光合作用
C3植物的葉肉細(xì)胞葉綠體
C3和C4植物葉肉細(xì)胞葉綠體C4植物葉肉細(xì)胞葉綠體
C4植物維管束鞘細(xì)胞葉綠體
H2OO2
eH+NADPH2C3
光NADP+固定CO2C4C4CO2
還原C5
光ATPC3(PEP)
ADP+Pi(CH2O)C3
(丙酮酸)
光反就階段暗反應(yīng)階段
C3植物的光合作用
C4植物的光合作用
三、影響光合作用的外界條件
光合作用的指標(biāo)是光合速度。光合速度通常以每小時每平方米葉面積吸收CO2毫克數(shù)表示,一般測定光合速度的方法都沒有把葉子的呼吸作用考慮在內(nèi),測到的是凈的光合作用速度,而總的光合作用速度還要加上呼吸速度,關(guān)系式是:
總的光合作用速度=凈的光合作用速度+呼吸速度
一般習(xí)題當(dāng)中,通常告知凈的光合量(如在實(shí)驗(yàn)中測得的數(shù)據(jù)),同時也告知呼吸量(如在黑暗中測得的數(shù)據(jù)),而要求求的是總的光合量(光合作用所制造的有機(jī)物,或所釋放的氧氣)。
1、光照
光合作用是一個光生物化學(xué)反應(yīng),所以光合速度隨著光照強(qiáng)度的增加而加快。但超過一定范圍之后,光合速度的增加轉(zhuǎn)慢,直到不再增加,這是因?yàn)楣庹沾龠M(jìn)的是光反應(yīng)過程,而暗反應(yīng)的能力(CO2、酶的催化效率等)是有限的。光強(qiáng)與光合速度的關(guān)系可用下圖表示:
注:a點(diǎn)表示光合作用吸收的CO2量與呼吸作用釋放的CO2量相等。
b點(diǎn)表示光合作用速度到達(dá)飽和點(diǎn)。
虛線曲線表示陰生植物,實(shí)線曲線表示陽生植物。
2、二氧化碳
CO2是綠色植物光合作用的原料,它的濃度高低影響了光合作用暗反應(yīng)的進(jìn)行。在一定范圍內(nèi)提CO2濃度能提高光合速,CO2濃度達(dá)到一定水平之后,光合作用速度不再增加,這是因?yàn)楣夥磻?yīng)的產(chǎn)物有限。CO2濃度與光合速度的關(guān)系可用下圖表示:
注:實(shí)踐為C3植物光合速度,虛線為C4植物光合速度。C4植物比C3植物對CO2的利用率高。
3、溫度
光合作用中的暗反應(yīng)是由酶所催化的化學(xué)反應(yīng),而溫度直接影響酶的活性。溫度與光合作用速度的關(guān)系,實(shí)則上就像酶與溫度之間的關(guān)系,有一個最適溫度。
4、礦質(zhì)元素
礦質(zhì)元素直接或間接影響光合作用。例如:
N:是構(gòu)成葉綠素、酶、ATP、NADP+等的元素。
P:是構(gòu)成ATP、NADP+等的元素。
Mg:是構(gòu)成葉綠素的元素。
5、水分
水分是光合作用原料之一,缺乏時可使光合速度下降。
6、日變化
白天進(jìn)行光合作用,一般是中午較高,但在炎熱的夏季,中午光合作用速度下降,出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象。
4、固氮微生物
(1)共生固氮微生物:如與豆科植物互利共生的根瘤菌。為異養(yǎng)需氧型。
(2)自生固氮微生物:如圓褐固氮菌,獨(dú)立生活,能分泌生長素。
5、生物固氮過程與氮素循環(huán)
生物固氮能在生物體內(nèi)溫和的環(huán)境中進(jìn)行,這是因?yàn)楣痰锞哂泄痰浮?br>
N2
ATPADP+PiC2H2
e+H+酶C2H4
NH3
氮素循環(huán)如下圖:
例1、右圖表示在充足光照條件下,溫度對蘚光合作用量(①②)和呼吸作用量(③)的影響曲線圖。這三條曲線是通過測定量而獲得的,縱軸與曲線為吸收量,對為發(fā)生量。
請回答:
(1)表示總的光合作用量和凈的光合作用量分別是曲線[]和[]。
寫出這兩者之間的關(guān)系式:_________________________________。
(2)這個植物重量增加是在_______0C左右最大。
(3)光合作用和呼吸作用的最適溫度是否一致?為什么?
解析:本題是對光合作用與呼吸作用知識理解的綜合測試。測定這兩種強(qiáng)度大小方法常通過測定單位時間、單位面積(或體積)內(nèi)CO2或O2的吸收量與發(fā)生量獲得的。
(1)小題是測試總光合作用量、凈光合作用量、呼吸量之間的關(guān)系,○1為總光合作用量,○2為凈光合作用量。兩者的關(guān)系為:凈的光合量=總的光合量-呼吸量。應(yīng)該指出,一般實(shí)驗(yàn)中測得的光合量為凈的光合量(也可稱為表觀或可見光合量),因?yàn)橹参镌诠夂献饔眠^程中同時發(fā)生了呼吸作用。
(2)小題。只要觀察曲線○2的峰在20℃左右,這時植物重量增加最多。
(3)不一致,光合作用最適溫度在20℃—30℃,而呼吸作用的最適溫度在35℃以上,這是因?yàn)檫@兩個生理活動中不同的酶促反應(yīng)的最適溫度上有差異。
例2、寫出三種與光合作用有關(guān)的礦質(zhì)元素的元素符號及它們在光合作用中的作用。
元素:____________,作用____________。
元素:____________,作用____________。
元素:____________,作用____________。
[解析]本題較靈活,以高等教育中相關(guān)的專業(yè)知識為依據(jù),來測試學(xué)生對光合作用與礦質(zhì)元素知識的綜合運(yùn)用能力。雖然教材對這個問題沒有明確答案,但是憑學(xué)生所學(xué)知識是可以回答出來,這是高考名題的思維方式?;卮鸨绢}的關(guān)鍵一是要求答出礦質(zhì)元素,而不是必需元素,不可回答C、H、O;二是要考慮到光合作用過程中必不可少的物質(zhì)所含的礦質(zhì)元素,如葉綠素含有Mg,ATP含有P,葉綠素與各種酶含有N。
答案為:Mg葉綠素的成分;P形成ATP需要磷;N葉綠素和各種酶的成分(只答各種酶的成分,不扣分)
應(yīng)該指出,這是一題開放性題目,因?yàn)榕c光合作用有關(guān)的礦質(zhì)元素很多,為了與高等教材不發(fā)生沖突,對本題的標(biāo)準(zhǔn)答案又作了補(bǔ)充,與光合作用有關(guān)的礦質(zhì)元素還有:Mn、K、Fe、S、Cu、Cl,如果答上可參照考答案的分值賦分。
1、在葉綠體中將光能轉(zhuǎn)變成電能的色素是()
A、葉綠素aB、特殊狀態(tài)的葉綠素aC、葉綠素bD、全部的色素
2、下列有關(guān)葉綠素中光能轉(zhuǎn)變成電能的敘述中,錯誤的是()
A、最終電子供體是水B、最終電子受體是NADP+
C、大多數(shù)色素吸收和傳遞光能D、葉綠素a都是光能轉(zhuǎn)換中心
3、下列有關(guān)葉綠體中光合作用過程的能量代謝與物質(zhì)代謝的描述中,正確的是()
A、在類囊體上發(fā)生了光能→電能→活躍化學(xué)能的過程
B、ATP與NADP+中貯存了活躍的化學(xué)能
C、在光反應(yīng)階段發(fā)生了光能→電能的過程
D、在暗反應(yīng)階段發(fā)生了電能→穩(wěn)定化學(xué)能的過程
4、除了下列哪一項(xiàng)之外,其余的都是C4植物葉片結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)?
A、維管束鞘細(xì)胞具有結(jié)構(gòu)完整的葉綠體
B、維管束鞘細(xì)胞較大,排列成“花環(huán)型”
C、葉肉細(xì)胞具有正常的葉綠體
D、葉片向陽面無柵欄組織
5、在低溫度CO2的環(huán)境中,下列哪一組植物的生長狀況要良好一些()
A、小麥、水稻B、大麥、大豆C、高梁、玉米D、芽豆、馬鈴薯
6、能夠分泌生長素的細(xì)菌是()
A、根瘤菌B、圓褐固氮菌C、硝化菌D、乳酸菌
7、將大氣中的氮素固定下來的主要是通過()
A、工業(yè)固氮B、電離固氮C、生物固氮D、以上都不對
8、下列哪一因素不會影響綠色植物的干物質(zhì)的積累()
A、CO2B、溫度C、光照D、水蒸氣
9、對綠色植物光合作用效率最低的光是()
A、紅光B、綠光C、藍(lán)光D、紫光
10、在高層建筑物周圍生長著的植物,顏色稍稍發(fā)黃,不健康,其原因是這種植物一天中的()
A、呼吸量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于光合量B、呼吸量和光合量正好相等
C、光合量略低于呼吸量D、光合量高于呼吸量
11、寫出形成NADPH的反應(yīng)式。
12、在一定范圍內(nèi),增強(qiáng)光照,提高溫度,增加CO2濃度均可提高產(chǎn)量。試說明:
(1)增強(qiáng)光照,可使光反應(yīng)的產(chǎn)物增多,促進(jìn)CO2的固定。
(2)提高溫度,可提高,使光合作用速度增快。
(3)增加CO2濃度可提高作物產(chǎn)量的原因是。
13、下圖表示各種外界條件對植物光合作用速度的影響。(Ⅰ)~(Ⅲ)分別表示光強(qiáng)度,CO2的濃度、溫度對光合速度的影響(其余的條件都適合的),(Ⅳ)表示在弱光光下溫度對光合速度的影響。請據(jù)圖作答:
(1)光合作用可分為光反應(yīng)與暗反應(yīng)兩個過程,光反應(yīng)階段必需的外部條件是,它可為暗反應(yīng)提供,促進(jìn)CO2的,暗反應(yīng)是不需要光的反應(yīng),但這種反應(yīng)必需在的參與下完成的。
(2)(Ⅰ)圖中的曲線[]段表示光合作用的速度隨光強(qiáng)度增加而增加,到了[]段則不是如此,原因是。
(3)(Ⅱ)圖中的曲線○3段上升很快,但到了○4則幾乎不再上升,其原因是。
(4)(Ⅲ)圖的曲線變化的原因是。
(5)(Ⅳ)圖的曲線表示無論溫度變化怎樣,光合作用速度卻沒有變化,其原因是。
(6)除了上述三因素之外,還有哪些影響光合作用速度的因素?請列舉兩點(diǎn)。
1.B2.A3.B4.A5.C6.B7C8.D9.B10.C
酶
11.NADP++2e+H+→NADPH
12.(1)NADPHATP(2)暗反應(yīng)酶的催化效率(3)二氧化碳是光合作用的原材
13.(1)光能NADPH和ATP固定(2)①②暗反應(yīng)能力有限
(3)光反應(yīng)的產(chǎn)物有限(4)暗反應(yīng)酶的催化與溫度有關(guān)(5)弱光照下,光反應(yīng)的產(chǎn)物極少
(6)礦質(zhì)元素水分
2011屆高考生物知識點(diǎn)復(fù)習(xí)生物新陳代謝光合作用生物固氮
一名優(yōu)秀負(fù)責(zé)的教師就要對每一位學(xué)生盡職盡責(zé),作為教師就要精心準(zhǔn)備好合適的教案。教案可以讓學(xué)生們充分體會到學(xué)習(xí)的快樂,幫助教師更好的完成實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。那么如何寫好我們的教案呢?小編收集并整理了“2011屆高考生物知識點(diǎn)復(fù)習(xí)生物新陳代謝光合作用生物固氮”,供大家參考,希望能幫助到有需要的朋友。
專題二生物新陳代謝光合作用生物固氮
一、基礎(chǔ)知識網(wǎng)絡(luò)框架
第一部分植物的新陳代謝
光合作用和細(xì)胞呼吸是生物界中最基本的物質(zhì)和能量代謝,其實(shí)質(zhì)是完成物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化。
第二部分動物的新陳代謝
動物的新陳代謝的主要內(nèi)容是動物體內(nèi)的細(xì)胞獲得營養(yǎng)物質(zhì)、排出代謝廢物及物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的變化情況。
二、掌握規(guī)律與方法不斷提高層次
按新陳代謝的性質(zhì)綜合分為二個層次:
第一個層次是生物的物質(zhì)代謝特點(diǎn)、基本過程、主要影響因素之間的綜合;
第二個層次是生物能量代謝過程以及與物質(zhì)代謝之間關(guān)系的綜合。
復(fù)習(xí)本專題時,應(yīng)抓住新陳代謝的本質(zhì),按知識的內(nèi)在聯(lián)系,將初、高中生物相關(guān)知識有機(jī)結(jié)合起來,形成知識網(wǎng)絡(luò)體系如圖。
三、考點(diǎn)核心整合
1.理解新陳代謝與酶和ATP的關(guān)系
新陳代謝是細(xì)胞內(nèi)一系列有序的化學(xué)反應(yīng)的過程,是生物體自我更新的過程。酶和ATP是新陳代謝過程中必不可少的兩種物質(zhì)。新陳代謝的一系列化學(xué)反應(yīng)都是在酶的催化作用和ATP的供能條件下完成的。細(xì)胞是新陳代謝的場所,所以大多數(shù)酶發(fā)揮作用的場所在細(xì)胞內(nèi),也有的酶在細(xì)胞外發(fā)揮作用,例如進(jìn)行細(xì)胞外消化的各種消化酶。近幾年的高考命題主要圍繞著酶的特性、影響酶的活性的條件展開命題,復(fù)習(xí)時應(yīng)注意這方面的問題。
2.生物體生命活動的直接能源、主要能源和最終能源
生物體生命活動的直接能源是ATP,ATP水解時釋放的能量直接用于各項(xiàng)生命活動,如肌肉收縮、腺體分泌、合成代謝、神經(jīng)傳導(dǎo)和生物電等。生物體內(nèi)的糖類、脂類和蛋白質(zhì)等有機(jī)物中都含有大量的能量,但生命活動的主要能源物質(zhì)是糖類,糖類在體內(nèi)氧化分解釋放的能量,一部分合成了ATP用于各項(xiàng)生命活動,另一部分以熱能的形式散失掉了。糖類等有機(jī)物中含有的能量最終來自綠色植物光合作用所固定的太陽能,所以,生物體生命活動的最終能源是太陽光能。
ATP的結(jié)構(gòu)簡式可以寫成A—P~P~P,“A”代表腺苷,“P”代表磷酸基團(tuán),“—”代表普通磷酸鍵,“~”表示高能磷酸鍵。1moLATP水解時釋放的能量高達(dá)30.54kJ
鏈接提示
ATP與ADP之間的相互轉(zhuǎn)變是真正意義上的可逆反應(yīng)嗎?
提示:(1)從反應(yīng)條件分析:ATP水解是一種水解反應(yīng),催化該反應(yīng)的酶是水解酶;ATP的合成是一種合成反應(yīng),催化該反應(yīng)的酶屬于合成酶。
(2)從能量分析來看:ATP水解所釋放的能量來自于高能磷酸鍵能,而合成ATP所需的能量來自光合作用吸收的光能和呼吸作用分解有機(jī)物釋放的化學(xué)能。
(3)從ATP的合成與分解場所分析:ATP合成的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體,而ATP的分解場所較多。(4)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的意義使細(xì)胞內(nèi)ATP的含量總是處于動態(tài)平衡之中,進(jìn)而構(gòu)成生物體內(nèi)部穩(wěn)定的供能環(huán)境,其物質(zhì)含量很少,但是因?yàn)檗D(zhuǎn)化速度很快,故能源源不斷提供能量。
綜上,在生物體內(nèi)的反應(yīng)可概括為“物質(zhì)是可逆的,能量是不可逆的”或解釋為“物質(zhì)是循環(huán)的,能量是不循環(huán)的”。
3.植物的光合作用和呼吸作用的過程
光合作用是生物界中最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝,這是高考的重點(diǎn)和熱點(diǎn),復(fù)習(xí)時要切實(shí)理解其實(shí)質(zhì)——完成物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化。光合作用的光反應(yīng)階段完成兩大變化:水分解產(chǎn)生氧氣和[H],合成ATP。暗反應(yīng)階段完成CO2的固定和還原。呼吸作用是分解有機(jī)物、釋放能量的過程。光合作用必須在光下才能發(fā)生,而呼吸作用是每時每刻都在進(jìn)行,一般來說,植物在白天和晚上的呼吸作用強(qiáng)度基本一致,呼吸作用的強(qiáng)弱主要受溫度的影響。復(fù)習(xí)時抓住物質(zhì)和能量的變化規(guī)律。注意聯(lián)系實(shí)際,特別是分析植物的光合作用和呼吸作用的關(guān)系,分析生產(chǎn)中的實(shí)際問題。明確影響光合作用和呼吸作用的因素,充分利用光合作用、呼吸作用的反應(yīng)式,從原料、產(chǎn)物和條件(如光照、溫度、CO2、O2等)等方面進(jìn)行分析。
光能在葉綠體中的轉(zhuǎn)換過程,包括三個步驟:光能轉(zhuǎn)換成電能(需要色素,主要是葉綠素a);電能轉(zhuǎn)化為活躍的化學(xué)能(合成ATP的過程);活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的化學(xué)能(合成有機(jī)物的過程)。前兩步發(fā)生在光反應(yīng)過程,第三步發(fā)生在暗反應(yīng)過程。
4.光合作用的有關(guān)計(jì)算
(1)根據(jù)光合作用反應(yīng)式進(jìn)行有關(guān)物質(zhì)的計(jì)算
(2)根據(jù)光合作用反應(yīng)式進(jìn)行能量計(jì)算
(3)光合作用與呼吸作用的綜合計(jì)算
在光下光合作用與呼吸作用同時進(jìn)行:
光合作用實(shí)際產(chǎn)氧量=實(shí)測的氧氣釋放量+呼吸作用耗氧量
光合作用實(shí)際二氧化碳消耗量=實(shí)測的二氧化碳消耗量+呼吸作用二氧化碳釋放量
光合作用葡萄糖凈產(chǎn)量=光合作用實(shí)際葡萄糖生產(chǎn)量-呼吸作用葡萄糖消耗量
5.充分關(guān)注影響光合作用的因素(曲線分析)
(1)、外界因素
外因曲線含義
光照光照強(qiáng)度
陽生(陰生)植物:在一定范圍內(nèi),隨著光照強(qiáng)度的增大,光合作用速率增大;超出一定范圍,光合作用速率達(dá)到最大。
A點(diǎn):只進(jìn)行細(xì)胞呼吸
B點(diǎn):光合速率=呼吸速率(光的補(bǔ)償點(diǎn))
表現(xiàn)為既不吸收也不釋放CO2
C點(diǎn):光合速率達(dá)到最大(光的飽和點(diǎn))
表現(xiàn)為再增大光強(qiáng),光合速率不再加快
光質(zhì)
單色光中
A曲線:表示紅光照射時
B曲線:表示籃紫光照射時
C曲線:表示綠光照射時
CO2
濃度
1、單獨(dú)分析A或B的含義:
在一定范圍內(nèi),隨著CO2濃度的增大,光合作用速率增大;超出一定范圍,光合作用速率達(dá)到最大。
2、A為C3植物,B為C4植物,因?yàn)镃4植物能利用低濃度的CO2進(jìn)行光合作用。
礦質(zhì)
元素
N:蛋白質(zhì)合成的必需元素
P:合成ATP的重要元素
Mg:合成葉綠素的必需元素
K:有利于光合產(chǎn)物(有機(jī)物)的運(yùn)輸
水是光合作用的原料和反應(yīng)介質(zhì)
影響氣孔的關(guān)閉,進(jìn)而影響CO2的吸收
溫度
在一定范圍內(nèi),隨著溫度的升高,光合作用速率隨著加快;超出一定范圍,光合作用速率達(dá)到最大。
多
因
素
綜
合
影
響多曲線坐標(biāo)的分析方法:坐標(biāo)中同時存在多個變因,所以分析時要確定其它變因,
控制只能存在要研究的一個變因如下圖,若要分析光強(qiáng)對光合速率的影響,則自能在某一溫度下研究。
濃度1曲線:在CO2濃度1下,在一定范圍內(nèi),隨著光強(qiáng)的增強(qiáng)(升高),光合速率加快,超出一定范圍,光合速率達(dá)到最大。
P點(diǎn)之前,影響光合速率加快的限制因素是光強(qiáng)
P點(diǎn)之后,影響光合速率加快的限制因素是CO2濃度
30℃曲線:30℃下,在一定范圍內(nèi),隨著CO2濃度的增大,光合速率隨著加快,超出一定范圍,光合速率達(dá)到最大。
P點(diǎn)之前,影響光合速率加快的限制因素是CO2濃度
P點(diǎn)之后,影響光合速率加快的限制因素是溫度
30℃曲線:30℃下,在一定范圍內(nèi),隨著光強(qiáng)的增強(qiáng),光合速率隨著加快,超出一定范圍,光合速率達(dá)到最大。
P點(diǎn)之前,影響光合速率加快的限制因素是光強(qiáng)
P點(diǎn)之后,影響光合速率加快的限制因素是溫度
(2)、內(nèi)部因素
內(nèi)因曲線含義
不同
植物
在相同光照(與光照強(qiáng)弱無關(guān))條件下:
光合速率大?。篈BC
影響因素:A植物細(xì)胞與光合作用有關(guān)的酶和
色素要較B、C多。
同一
植物
不同
生長
發(fā)育
階段
合部
位
某植物葉片,在一定范圍內(nèi),隨著葉齡的增大,
光合速率加快;當(dāng)葉片的成熟時,光合速率達(dá)到最大,隨著葉片的衰老,關(guān)合速率逐漸下降。
影響因素:主要是由于色素分子的合成與分解所導(dǎo)致的。
6.如何理解綠色植物光合作用的“午休”現(xiàn)象
影響光合作用的外界條件都在時時刻刻變化著,所以光合作用速率在一天中也有變化。光合作用進(jìn)程一般與太陽輻射進(jìn)程相聯(lián)系,從早晨開始光合作用逐漸加強(qiáng),中午達(dá)到高峰,以后逐漸降低,到日落則停止,成為單峰曲線。但當(dāng)夏天光照強(qiáng)烈時,光合作用便形成兩個高峰,一個在上午,一個在下午,中午前后光合作用速率下降,呈現(xiàn)“午休”現(xiàn)象,出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因有三點(diǎn):①由于氣溫過高,蒸騰作用旺盛,水分在中午供應(yīng)不上,氣孔關(guān)閉;②由于氣孔關(guān)閉導(dǎo)致二氧化碳供應(yīng)不足;③光合作用的產(chǎn)物來不及運(yùn)走,積累在葉肉細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中,阻礙細(xì)胞內(nèi)二氧化碳的運(yùn)輸。
7.擴(kuò)散、滲透與吸脹作用的區(qū)別
在一般情況下,分子運(yùn)動的總趨勢是從濃度高的地方向濃度低的地方運(yùn)動。就生物體來講,擴(kuò)散作用是指在擴(kuò)散物質(zhì)運(yùn)動方向之間沒有膜作為屏障的分子運(yùn)動。
滲透作用是水分子或其他的溶劑分子通過半透膜的擴(kuò)散,是擴(kuò)散作用的一種特例。簡單地說,通過半透膜的擴(kuò)散作用叫滲透。不過氣體(如O2、CO2等)通過半透膜的現(xiàn)象通常稱為擴(kuò)散作用。低濃度溶液(包括清水)中的水通過半透膜進(jìn)入較高濃度溶液中的現(xiàn)象,就叫滲透作用。植物細(xì)胞通過滲透作用吸收水分的方式叫滲透吸水。一般來講,產(chǎn)生滲透作用必須有兩個條件:①有半透膜;②膜兩側(cè)的溶液具有濃度差。
吸脹作用不同于滲透作用。靠親水物質(zhì)(如淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)等)吸水膨脹的現(xiàn)象叫做吸脹作用。沒有形成液泡的細(xì)胞可進(jìn)行吸脹吸水。
8.水分的吸收、運(yùn)輸與利用
植物細(xì)胞吸水還是失水取決于膜兩側(cè)的溶液濃度差,或者說取決于根細(xì)胞液與土壤溶液的濃度差。通常情況下,土壤溶液的濃度比根毛區(qū)表皮細(xì)胞液濃度低,土壤溶液中的水分通過兩條途徑進(jìn)入根的導(dǎo)管,在蒸騰作用產(chǎn)生的“拉力”下,依次進(jìn)入莖、葉導(dǎo)管,主要通過蒸騰作用散失到大氣中,只有1%~5%被植物體各部分利用。
9.礦質(zhì)元素的吸收、運(yùn)輸和利用
礦質(zhì)元素離子是通過主動運(yùn)輸進(jìn)入細(xì)胞的,礦質(zhì)元素的吸收與根細(xì)胞的呼吸作用、細(xì)胞膜上的載體有關(guān),載體的不同決定了植物對礦質(zhì)元素的選擇吸收。根對礦質(zhì)元素離子的吸收和對水分的吸收是兩個相對獨(dú)立的過程。礦質(zhì)元素進(jìn)入植物體后隨水分運(yùn)輸?shù)街参矬w各個組織、器官后,在植物體內(nèi)有兩種利用情況:重復(fù)利用(如N、P、K、Mg等離子)和不重復(fù)利用(如Ca、Fe等離子)。如果某植物體內(nèi)缺乏了前者,衰老部位的礦質(zhì)元素可以轉(zhuǎn)移到幼嫩部位,而衰老部位的組織細(xì)胞因缺乏這種礦質(zhì)元素而首先受到傷害;如果植物體內(nèi)(或土壤中)缺乏不能被再度利用的礦質(zhì)元素,植物原有組織中的這些元素不能轉(zhuǎn)移,所以首先受到傷害的是幼嫩部位。
10.陽生植物和陰生植物
特征陽生植物陰生植物
葉綠體結(jié)構(gòu)基粒較小,基粒片層數(shù)目少基粒較大,基粒片層數(shù)目多
葉綠素葉綠素含量較少,葉綠素a與葉綠素b比值較大葉綠素含量相對較多,且葉綠素a與葉綠素b的比值相對較小,葉綠素b的含量相對較多
光飽和點(diǎn)全光照的100%(高)全光照的10%~50%
光補(bǔ)償點(diǎn)全光照的3%~5%(高)全光照的1%以下(低)
11.影響光合作用效率的因素及在生產(chǎn)上的應(yīng)用
(1)影響光合作用的環(huán)境因素:
(a)光:在一定范圍內(nèi),光照強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)光合作用中光反應(yīng)強(qiáng)度也隨著加強(qiáng);但光照增強(qiáng)到一定程度時,光合作用強(qiáng)度就不再增加。另外光的波長也影響光合作用的速率,通常在紅光下光合作用最快,藍(lán)紫光次之,綠光最慢。
在生產(chǎn)上的應(yīng)用:延長光合作用時間:通過輪種,延長全年內(nèi)單位土地面積上綠色植物進(jìn)行光合作用的時間,是合理利用光能的一項(xiàng)重要措施。增加光合作用面積:合理密植是增加光合作用面積的一項(xiàng)重要措施。
(b)CO2:CO2是植物進(jìn)行光合作用的原料,只有當(dāng)環(huán)境中的CO2達(dá)到一定濃度時,植物才能進(jìn)行光合作用。大氣中二氧化碳的含量是0.03%,如果濃度提高到0.1%,產(chǎn)量可提高一倍左右。濃度提高到一定程度后,產(chǎn)量不再提高。如果二氧化碳濃度降低到0.005%,光合作用就不能正常進(jìn)行。
植物能夠進(jìn)行光合作用的最低CO2濃度稱為CO2的補(bǔ)償點(diǎn),即在此CO2濃度條件下,植物通過光合作用吸收的CO2與植物呼吸作用釋放的CO2相等。一般來說,在一定的范圍內(nèi),植物光合作用的強(qiáng)度隨CO2濃度的增加而增加,但達(dá)到一定濃度后,光合作用強(qiáng)度就不再增加或增加很少,這時的CO2濃度稱為CO2的飽和點(diǎn)。
在生產(chǎn)上的應(yīng)用:溫室栽培植物時,施用有機(jī)肥,可適當(dāng)提高室內(nèi)二氧化碳的濃度。
(c)溫度:溫度可以通過影響暗反應(yīng)的酶促反應(yīng)來影響光合作用;在一定范圍內(nèi)隨溫度的提高,光合作用加強(qiáng);溫度過高時也會影響酶的活性,使光合作用強(qiáng)度減弱。
在生產(chǎn)上的應(yīng)用:適時播種;溫室栽培植物時,可以適當(dāng)提高室內(nèi)溫度。
(d)水分:水既是光合作用的原料,又是體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)。水分還能影響氣孔的開閉,間接影響CO2進(jìn)入植物體內(nèi)(如夏季的“午休”現(xiàn)象)。
在生產(chǎn)上的應(yīng)用:預(yù)防干旱;適時適量灌溉。
(e)礦質(zhì)元素:如Mg是葉綠素的組成成分,N是光合酶的組成成分,P是ATP分子的組成成分等等。在生產(chǎn)上的應(yīng)用:合理施肥,適時適量地施肥
(2)提高作物產(chǎn)量的途徑
途徑措施或方法
延長光時補(bǔ)充光照
增大光合作用面積間作、合理密植
提高光合作用效率控制適宜光強(qiáng)、提高CO2濃度(如通風(fēng))、合理施肥(供應(yīng)適量必需礦質(zhì)元素)
提高凈光合作用速率維持適當(dāng)晝夜溫差(白天適當(dāng)升溫,晚上適當(dāng)降溫)
鏈接提示:下圖中的甲、乙兩圖為—晝夜中某作物植株對CO2的吸收和釋放狀況的示意圖。甲圖是在春季的某一晴天,乙圖是在盛夏的某一晴天,請據(jù)圖回答問題:
(1)甲圖曲線中C點(diǎn)和正點(diǎn)(外界環(huán)境中CO2濃度變化為零)處,植株處于何種生理活動狀態(tài)?
(2)根據(jù)甲圖推測該植物接受光照的時間是曲線中的段,其中光合作用強(qiáng)度最高的是點(diǎn),植株積累有機(jī)物最多的是點(diǎn)。
(3)乙圖中FG段CO2吸收量逐漸減少是因?yàn)?,以致光反?yīng)產(chǎn)生的和逐漸減少,從而影響了暗反應(yīng)強(qiáng)度,使化合物數(shù)量減少,影響了CO2固定。
(4)乙圖曲線中間E處光合作用強(qiáng)度暫時降低,可能是因?yàn)?br>
解析:本例主要考查影響光合作用因素:CO2濃度、光強(qiáng),以及光合速率、呼吸速率和表觀速率的關(guān)系(表觀速率=光合速率-呼吸速率)。首先,要認(rèn)真看清坐標(biāo)的含義,然后進(jìn)行曲線分析;其次,要把光合作用和呼吸作用聯(lián)系起來考慮,并用兩個生理過程進(jìn)行的條件和時間進(jìn)行分析。注意光合作用強(qiáng)度決定的制造有機(jī)物量與有機(jī)物總積累量之間的聯(lián)系和區(qū)別;第三,乙圖的E點(diǎn)CO2吸收率降低的機(jī)理,不僅要從外界因子的整天變化情況及此時的限制因素考慮,還要聯(lián)系植株的其他生理活動進(jìn)行思考。
答案:(1)呼吸作用釋放CO2的量等于光合作用吸收CO2的量時;(2)BF;D;E;(3)光照強(qiáng)度逐步減弱;ATP;NADPH;(4)溫度高,蒸騰作用過強(qiáng),氣孔關(guān)閉,影響了CO2原料的供應(yīng)
12.與新陳代謝直接相關(guān)的四大系統(tǒng)
消化系統(tǒng)的主要功能是消化和吸收營養(yǎng)物質(zhì)。其消化和吸收作用主要是在小腸內(nèi)進(jìn)行的。小腸在結(jié)構(gòu)和功能上具有一系列與其消化和吸收功能相適應(yīng)的特點(diǎn),即消化管長,延長了食糜在消化道內(nèi)的停留時間,有利于消化和吸收;小腸內(nèi)壁上有環(huán)形皺襞、小腸絨毛,小腸絨毛上皮細(xì)胞面向腸腔的部分有微絨毛的存在,所有這些結(jié)構(gòu)增大了小腸消化和吸收的表面積。另外,小腸壁內(nèi)存在著消化腺,不斷地向腸腔內(nèi)分泌含多種消化酶的消化液,小腸絨毛內(nèi)分布有豐富的毛細(xì)血管和毛細(xì)淋巴管,有利于營養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收。
體內(nèi)的細(xì)胞通過呼吸系統(tǒng)獲得氧氣和排出二氧化碳。具體過程是在肺部和組織細(xì)胞進(jìn)行氣體交換,前者使靜脈血變?yōu)閯用}血,而后者則相反。
完成排泄功能的主要器官是腎臟,而腎臟結(jié)構(gòu)和功能的基本單位是腎單位,通過對腎單位結(jié)構(gòu)功能的復(fù)習(xí),可搞清楚血漿、原尿、尿液在組成成分上的異同及意義。
循環(huán)系統(tǒng)是以上系統(tǒng)完成生理功能必不可少的,血液循環(huán)起著運(yùn)輸養(yǎng)料和廢物的作用。
12.弄清人和動物體內(nèi)三大營養(yǎng)物質(zhì)的代謝及其關(guān)系
對于三大營養(yǎng)物質(zhì)的代謝,我們可以從兩個方面進(jìn)行理解、歸納。
一是來源:糖類、脂類和蛋白質(zhì)是不溶于水的有機(jī)高分子物質(zhì),不能被動物直接吸收,動物只有在消化酶的作用下,將其水解成小分子、溶于水的物質(zhì)才能被吸收,其消化過程為:
鏈接提示
脂肪是生物體不可缺少的重要化合物,它不僅是重要的儲能物質(zhì),還有維持體溫,減小內(nèi)臟、器官的摩擦,減輕機(jī)械振蕩的作用。在細(xì)胞內(nèi),脂肪和糖類可以相互轉(zhuǎn)化,因此在減肥時,若不注意節(jié)食糖類,即使不攝入脂肪,也不會達(dá)到理想效果。
二是去向:進(jìn)入人體內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì),在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生一系列的變化,其中三大營養(yǎng)物質(zhì)共有的途徑是氧化分解釋放出所含有的能量,供生命活動需要,不共有的途徑是是否在體內(nèi)儲存起來,即糖類和脂類在體內(nèi)可以儲存,蛋白質(zhì)在體內(nèi)不能儲存。
三大營養(yǎng)物質(zhì)代謝的關(guān)系,實(shí)質(zhì)上是介紹了糖類、脂類和蛋白質(zhì)在體內(nèi)相互轉(zhuǎn)化的情況,科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明了三大營養(yǎng)物質(zhì)之間在體內(nèi)可以進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化,這一過程是通過呼吸作用過程中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物(如丙酮酸)完成的。由于三大營養(yǎng)物質(zhì)的中間產(chǎn)物基本相同,故這些中間產(chǎn)物構(gòu)成了三大營養(yǎng)物質(zhì)聯(lián)系與轉(zhuǎn)化的橋梁。對于人來講,糖類和脂類之間可以進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化,多余的蛋白質(zhì)可以轉(zhuǎn)化成糖類或脂肪,但糖類和脂肪只能轉(zhuǎn)化為組成人體的非必需氨基酸(12種),8種必需氨基酸不能由糖類和脂肪轉(zhuǎn)化而來,只能靠從食物中攝取。
在細(xì)胞內(nèi)三大營養(yǎng)物質(zhì)的代謝可以總結(jié)歸納如下:
四、考題名師詮釋
(2006天津高考理綜,5)下列有關(guān)ATP的敘述,正確的是()
A.線粒體是藍(lán)藻細(xì)胞產(chǎn)生ATP的主要場所
B.光合作用產(chǎn)物中的化學(xué)能全部來自ATP
C.ATP分子由1個腺嘌呤和3個磷酸基團(tuán)組成
D.細(xì)胞連續(xù)分裂時,伴隨著ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化
解析:藍(lán)藻細(xì)胞中無線粒體,有氧呼吸是在細(xì)胞膜上進(jìn)行的;光合作用產(chǎn)物中的全部化學(xué)能全部來自ATP、NADPH;ATP分子由1個腺苷和3個磷酸基團(tuán)組成。
答案:D
點(diǎn)評:我們要把ATP的化學(xué)組成,產(chǎn)生場所、與ADP的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系搞清楚。
(2006江蘇高考,14)下列關(guān)于人體內(nèi)物質(zhì)代謝以及與人體健康關(guān)系的敘述,正確的是()
A.糖類可以通過氨基轉(zhuǎn)換作用等過程轉(zhuǎn)化為各種蛋白質(zhì)
B.只要控制脂肪的攝入量,人就不會發(fā)胖
C.當(dāng)血糖含量低于45mg/dL時,腦組織得不到足夠的能量供給,發(fā)生功能障礙
D.人體的必需氨基酸只能從食物中獲得,而非必需氨基酸只能在體內(nèi)合成
解析:三大物質(zhì)中,糖類和脂肪在人體內(nèi)可以相互轉(zhuǎn)化,所以多吃糖亦可導(dǎo)致人體發(fā)胖;蛋白質(zhì)可以轉(zhuǎn)化成糖類或脂肪,而脂肪和糖類只能有條件地轉(zhuǎn)化成人體的部分氨基酸(非必需氨基酸),人體的必需氨基酸只能從食物中獲取,而非必需氨基酸可以來自食物,也可以來自糖類和脂肪的轉(zhuǎn)化。血糖濃度過低,會導(dǎo)致人低血糖昏迷。
答案:C
如下圖所示的玻璃容器中,注入一定濃度的NaHCO3溶液并投入少量的新鮮綠葉碎片,密閉后,設(shè)法減小液面上方的氣體壓強(qiáng),會看到葉片沉入水中。然后再用光照射容器,又會發(fā)現(xiàn)葉片重新浮出液面。光照后葉片重新浮出液面的原因是()
A.葉片吸水膨脹,密度減小
B.溶液內(nèi)產(chǎn)生的CO2大量附著在葉面上
C.葉片進(jìn)行光合作用所產(chǎn)生的O2附著在葉面上
D.NaHCO3溶液因放出CO2而密度增大
解析:葉片利用NaHCO3溶液釋放出來的CO2作光合作用的原料,在有光照的情況下進(jìn)行光合作用,消耗CO2釋放氧氣而上浮。
答案:C
下列是兩類不同植物葉片部分結(jié)構(gòu)的示意圖,在CO2濃度較低時,下列敘述合理的是()
A.乙是C4植物,CO2的移動途徑是:CO2→含四碳的有機(jī)酸→三碳化合物
B.甲是C3植物,CO2的移動途徑是:CO2→三碳化合物→葡萄糖
C.甲是C4植物,CO2的移動途徑是:CO2→含四碳的有機(jī)酸→三碳化合物
D.乙是C3植物,CO2的移動途徑是:CO2→三碳化合物→四碳化合物
解析:C4植物的葉片結(jié)構(gòu)中有明顯的花環(huán)型結(jié)構(gòu),在外圈的葉肉細(xì)胞中CO2→含四碳的有機(jī)酸。在內(nèi)圈的維管束鞘細(xì)胞中,含四碳的有機(jī)酸→CO2→三碳化合物。乙無花環(huán)型結(jié)構(gòu),CO2→三碳化合物→葡萄糖。
答案:C
點(diǎn)評:花環(huán)型結(jié)構(gòu)是C4植物葉片結(jié)構(gòu)的典型特征之一,我們要抓住問題的關(guān)鍵結(jié)合圖形進(jìn)行區(qū)分C4植物、C3植物的不同結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
在a、b、c,3個密封的錐形瓶內(nèi)分別盛有等量的、成分相同的酵母菌和葡萄糖溶液,現(xiàn)進(jìn)行如下處理:a瓶通入空氣;b瓶通入氮?dú)猓籧瓶通入空氣并90℃恒溫,則呼吸作用由強(qiáng)到弱的順序是()
A.c>b>aB.b>a>cC.a>b>cD.a>c>b
解析:酵母菌既能進(jìn)行無氧呼吸也能進(jìn)行有氧呼吸,在有氧條件下呼吸作用強(qiáng)度大,而在90℃恒溫會殺死酵母菌。
答案:C
(2006重慶高考理綜,2)下列有關(guān)新陳代謝的敘述,正確的是()
A.完成有氧呼吸所需要的酶由線粒體DNA指導(dǎo)合成
B.植物根系吸收礦質(zhì)元素的速率與土壤溶液中礦質(zhì)離子的濃度成正比
C.用15N標(biāo)記的蛋白質(zhì)飼喂小白鼠,一段時間后可在其肝糖元中發(fā)現(xiàn)15N
D.用14CO2研究玉米的光合作用過程,最早在C4化合物中檢測到14C
解析:完成有氧呼吸所需要的酶少量由線粒體DNA指導(dǎo)合成,多數(shù)由細(xì)胞核DNA指導(dǎo)合成;植物根系吸收礦質(zhì)元素的速率與土壤溶液中礦質(zhì)離子的濃度不成正比,具有選擇性;用15N標(biāo)記的蛋白質(zhì)飼喂小白鼠,一段時間后不會在其肝糖元中發(fā)現(xiàn)15N,因?yàn)楦翁窃袩o15N,只有出現(xiàn)于含氮物質(zhì)如蛋白質(zhì)、核酸中。
答案:D
點(diǎn)評:綜合考查新陳代謝中控制合成有氧呼吸酶的DNA的存在部位,以及C4植物光合作用中C的轉(zhuǎn)移途徑。
(2006廣東高考,33請根據(jù)以下圖、表完成有關(guān)植物對礦質(zhì)元素吸收和利用等問題:
不同形態(tài)氮素供應(yīng)對水稻幼苗生長的影響
氮源(NH4)2SO4NaNO3
干重增加量(g)
土壤溶液原始Ph
土壤溶液最終pH0.310.13
5.25.2
3.06.0
(1)植物根系吸收礦質(zhì)元素的主要部位是________區(qū)。若要觀察細(xì)胞有絲分裂,宜選擇根的________區(qū)細(xì)胞為材料;若要觀察細(xì)胞質(zhì)壁分離,宜選擇根的________區(qū)細(xì)胞為材料。
(2)圖中真菌菌絲能吸收土壤中的礦質(zhì)元素和水分供植物使用,而植物光合作用產(chǎn)生的碳水化合物又可供真菌利用,兩者屬于________關(guān)系。
(3)上表是不同形態(tài)氮素供應(yīng)對水稻幼苗生長的影響。從表中可以得出結(jié)論:
①_________;②_________。
(4)氮素被植物體吸收后,可參與多種物質(zhì)的合成,其中包括________(多項(xiàng)選擇)。
A.核酸B.NADP上標(biāo)+C.纖維素D.酶
解析:植物的根尖包括根冠、分生區(qū)(許多細(xì)胞正在進(jìn)行有絲分裂)、伸長區(qū)(細(xì)胞正在伸長)和成熟區(qū)(也叫根毛區(qū),是水分和礦質(zhì)元素離子吸收的主要部位)四部分。根毛區(qū)表皮細(xì)胞通過主動運(yùn)輸吸收礦質(zhì)元素離子,主動運(yùn)輸需要載體和消耗能量。細(xì)胞膜上吸收某種離子的載體多,細(xì)胞吸收該種離子就多,反之則少。就(NH4)2SO4來說,細(xì)胞膜上吸收NH上標(biāo)+4的載體多,吸收SO離子的載體少;根細(xì)胞吸收NO的載體多于吸收Na+的載體,吸收NH的載體多于NO的載體。真菌與根細(xì)胞生活在一起,對兩者都有利,這種關(guān)系叫互利共生。纖維素是糖類,組成元素只有C、H、O,不含氮元素,其余選項(xiàng)都含有氮元素。
答案:(1)根毛區(qū) 分生區(qū) 成熟區(qū)
(2)共生(互利共生)
(3)銨根離子載體多于硫酸根離子,硝酸根離子載體多于鈉離子;銨根離子載體多于硝酸根離子
(4)ABD
點(diǎn)評:根尖四部分結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及功能要能熟練掌握,并結(jié)合成熟區(qū)在礦質(zhì)元素離子的吸收、水分吸收方面的重要作用進(jìn)行分析應(yīng)用。
(2006上海高考,36)_________請完成下列有關(guān)光合作用的問題:
在一定濃度的CO2和適當(dāng)?shù)臏囟葪l件下,測定某雙子葉植物葉片在不同光照條件下的光合作用速度,結(jié)果如下表。表中負(fù)值表示二氧化碳釋放量,正值表示二氧化碳吸收量。
光照強(qiáng)度(千勒克司)光合作用速度(CO2mg/100cm2葉小時)
1.0-2.0
3.0+2.0
5.0+6.0
7.0+10.0
8.0+12.0
10.0+12.0
(1)在下側(cè)坐標(biāo)系上繪出光照強(qiáng)度與該植物葉片光合作用速度的關(guān)系圖。
光照強(qiáng)度(千勒克司)
(2)該植物葉片的呼吸速度是(CO2mg/100cm2葉小時)。
(3)在光照強(qiáng)度為________千勒克司時,該植物葉片光合成量和呼吸消耗量相等。
(4)在一天中,將該植物葉片置于10千勒克司光照下10小時,其余時間置于黑暗中,則每100cm2葉片產(chǎn)生的葡萄糖中________mg將轉(zhuǎn)化為淀粉。(取小數(shù)點(diǎn)后一位)
(5)據(jù)圖分析,在0~8千勒克司范圍內(nèi),光合作用速度受________因素影響;超過8千勒克司時,光合作用速度受________因素影響。
解析:由表中數(shù)據(jù)繪出曲線可知,在2千勒克司時光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度。植物葉片置于10千勒克司光照下10小時,CO2吸收量為12×10=120(CO2mg/100cm2葉小時),黑暗時間為14小時,CO2釋放量為-4×14=56(CO2mg/100cm2葉小時),則一天內(nèi)CO2吸收量為64(CO2mg/100cm2葉小時),轉(zhuǎn)化為葡萄糖的量是43.6mg。影響光合作用的因素有光照強(qiáng)度、溫度和CO2濃度,在8千勒克司后隨光照強(qiáng)度增加光合作用強(qiáng)度不再增加,說明不再受光照強(qiáng)度影響而是溫度和CO2濃度等因素的影響。
答案:(1)見上圖(2)4(3)2(4)43.6(5)光照強(qiáng)度溫度和CO2濃度
點(diǎn)評:光合作用與呼吸作用的聯(lián)系考查是一個重點(diǎn)也是一個難點(diǎn),要結(jié)合曲線及數(shù)據(jù)讓學(xué)生正確理解凈光合作用和實(shí)際光合作用與呼吸作用的關(guān)系。
2012屆高考生物考點(diǎn)光合作用(選修)和生物固氮精講精析復(fù)習(xí)教案
高考考點(diǎn)8光合作用(選修)和生物固氮
本類考題解答錦囊
選修教材中的光合作用是在高中生物第一冊的光合作用的基礎(chǔ)上的一個拓展,把第一冊的光合作用的光反應(yīng)階段增加了電子傳遞過程,暗反應(yīng)階段增加了C4循環(huán),C3、C4植物的區(qū)別,因此,關(guān)鍵要掌握這些基本內(nèi)容。高考題中還重視知識的應(yīng)用,對于這一部分內(nèi)容關(guān)鍵是在理解光合作用過程的基礎(chǔ)上,運(yùn)用所學(xué)知識解決生活實(shí)踐中的一些實(shí)際問題,即如何提高農(nóng)作物的光合作用效率等。
生物固氟這一知識點(diǎn)高考要求的不多,關(guān)鍵是掌握固氮微生物的種類,以及生物固氮的意義,大氣中的氮不能被植物直接利用,必須通過生物圃氮為主的固氮作用才能利用,生物固氮主要是將大氣中的氮轉(zhuǎn)化成氨。要求學(xué)生記住固氮產(chǎn)物,這也是氮循環(huán)的一個重要環(huán)節(jié)。
Ⅰ熱門題
植物的新陳代謝受外部環(huán)境因子(如光、溫度)和內(nèi)部因子(如激素)的影響,研究內(nèi)、外因子對植物生命活動的影響具有重要意義。下圖表示野外松樹(陽生植物)光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系。其葉,的縱坐標(biāo)表示松樹整體表現(xiàn)出的吸收C02和釋放C02量的狀況,請分析回答:
(1)當(dāng)光照強(qiáng)度為^時,光合作用強(qiáng)度________
(2)光照強(qiáng)度為a時,光合作用吸收CO2的量等于細(xì)胞呼吸放出C02的量。如果白天光照強(qiáng)度較長時期為a,植物能不能正常生長?為什么?
(3)如將該曲線改繪為人參(陰生植物)光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度關(guān)系的曲線,^點(diǎn)的位置應(yīng)如何移動,為什么?
高考考目的與解題技巧:考查光合作用的強(qiáng)度(速率)與光照強(qiáng)度之間的關(guān)系。在一定范圍內(nèi),光合速率隨著光照強(qiáng)度的增加而加快,但超過一定范圍之后,光合速率的增加校慢,當(dāng)達(dá)到某一定強(qiáng)度時,光合速率就不再增加,此為光飽和點(diǎn)。
陽生植物要求充分直射日光,陰生植物適宜生長在蔭蔽環(huán)境中。陽生植物的光飽和點(diǎn)是全光照的100%,陰生植物的光飽和點(diǎn)則是全光照的10%-50%。光合作用過程吸收的C02和細(xì)胞呼吸過程中放出的CO2等量的光照強(qiáng)度稱為光補(bǔ)償點(diǎn),植物在光補(bǔ)償點(diǎn)時,有機(jī)物的形成和消耗相等,不能積累干物質(zhì)。因此從全天來看,植物所需的最低光照強(qiáng)度必須高于光補(bǔ)償點(diǎn),才能使植物正常生長。一般來說,陽生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)在全光照的3%-5%,而陰生植物只在全光照的1%以下。
(1)最高,光照強(qiáng)度再增加,光合作用強(qiáng)度不再增加(2)不能。光照強(qiáng)度為a時,光合作用形成的有機(jī)物和細(xì)胞呼吸消耗的有機(jī)物相等,但晚上只進(jìn)行細(xì)胞呼吸。因此,從全天看,消耗大于積累,植物不能正常生長(3)左移,與松樹比較,人參光合作用強(qiáng)度達(dá)到最高點(diǎn)時,所需要的光照強(qiáng)度比松樹低。
1C,植物葉肉細(xì)胞內(nèi)C02的固定方式是
A.C02+C5化合物→C3化合物
B.CO2+C3化合物→C3化合物
C.CO2+C3化合物→C3化合物
D.C02+C3化合物→C3化合物
答案:B指導(dǎo);考量C4途徑。C4植物葉肉細(xì)胞中C02的固定方式是CO2首先與C3化合物結(jié)合形成C4化合物,然后由C4化合物進(jìn)入維管束鞘細(xì)胞的葉綠體中進(jìn)行C3途徑。
2光合作用光反應(yīng)產(chǎn)生的物質(zhì)有
A.C6H12O6、NADPH、ATPB.NADPH、C02、ATP
CNADPH、O2、ATPD.C6H12O6、C02、H20
答案:C指導(dǎo):本題主要考查的是光合作用光反應(yīng)的基本過程和產(chǎn)物。光合作用分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段,光反應(yīng)是在葉綠體囊狀結(jié)構(gòu)上進(jìn)行,需光照。光反應(yīng)中主要有兩個反應(yīng):水被分解和光能被貯存。在光照的條件下,少數(shù)特殊狀態(tài)的葉綠素a吸收光能后被激發(fā)從而失去電子,它可以從水分子中獲得電子,水被分解后生成O2和[H],同時輔酶Ⅱ與[H]結(jié)合形成NADPH,光能首先轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?,然后部分電量被ADP結(jié)合形成ATP,部分電能儲存于NADPH,所以光反應(yīng)階段的產(chǎn)物是C。
3光合作用受光照強(qiáng)度、CO2濃度、溫度等影響,下圖中4條曲線(a、b、c、d)為不同光照強(qiáng)度和不同CO2濃度下,馬鈴薯凈光合速率隨溫度變化的曲線。a光照非常弱,CO2很少(遠(yuǎn)小于0.03%);b適當(dāng)遮蔭(相當(dāng)于全光照的1/25),C02濃度為0.03%;c全光照(晴天不遮蔭),C02濃度為0.03%d全光照,CO2濃度為1,22%。
請據(jù)圖回答:
(1)隨著光照強(qiáng)度和C02濃度的提高,植物光合作用(以凈光合速率為指標(biāo))最適溫度的變化趨勢是__________
(2)當(dāng)曲線b凈光合速率降為零時,真光合速率是否為零?為什么?
(3)在大田作物管理中,采取下列哪些措施可以提高凈光合速率(多選)
A.通風(fēng)B.增施有機(jī)肥
C.延長生育期D.施碳酸氫銨
答案:逐漸提高
答案:不為零因?yàn)樵赽條件下,呼吸速率不為零
答案:A、B、D
指導(dǎo):在一定的范圍內(nèi),隨著光照強(qiáng)度和C02濃度的提高,光合作用的速率也不斷提高。在一定的溫度范圍內(nèi),溫度越高,光合作用的速率越大,但超出這個范圍,光合作用的速率反而漸漸降低,直至為零。當(dāng)光合速率等于呼吸速率時,凈光合速率為O,既不吸收CO2,也不釋放CO2。大田中提高凈光合速率,也就是提高光合作用的效率,減少有機(jī)物的消耗(細(xì)胞呼吸),可以采取通風(fēng)、增施有機(jī)肥、氮肥等方法。
Ⅱ題點(diǎn)經(jīng)典類型題
擬)生產(chǎn)實(shí)踐表明:在一定范圍內(nèi),提高C02濃度,能提高光合作用。下圖所示,是對某農(nóng)作物實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,請據(jù)圖分析并回答:(1x勒克斯,光照強(qiáng)度的單位。A、B、C、D、E為曲線上的點(diǎn);a、m、n為坐標(biāo)軸上的點(diǎn))
(1)曲線1表明___________。
(2)當(dāng)CO2濃度為400mgL-1時,光合作用最強(qiáng)的相應(yīng)處是__________曲線Ⅲ的最強(qiáng)光合作用需要的最低C02濃度是__________。
(3)這組實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是__________。
(4)m點(diǎn)表示__________。如果提高光照強(qiáng)度,則m點(diǎn)的位置將__________移動。
(5)圖中AB段和CD段影響光合作用的主要限制因子分別是__________和__________。n點(diǎn)時的C02濃度下,該農(nóng)作物有機(jī)物和能量代謝的量變關(guān)系是__________。
(6)若將該農(nóng)作物放置于A點(diǎn)條件下5h,再移人B點(diǎn)條件下__________h,實(shí)驗(yàn)前后的植物有機(jī)物含量不變。若將植物體放在含C12O2的環(huán)境下,一段時間后,植物周圍的空氣中有沒有可能出現(xiàn)18O2?為什么?
(7)欲提高溫室栽培的葉菜類蔬菜的產(chǎn)量,圖中信息告訴我們,應(yīng)__________。
(8)溫室栽培農(nóng)什物時,為滿足C02的供應(yīng),可以采取的措施是__________等。有時可見晴朗的白天,溫室開窗透氣,其對梢物代謝的影響是什么?
高考考目的與解技技巧;本題主要考查了光照強(qiáng)度、CO2濃度對光合作用的影響。解決此問題的關(guān)鍵是掌握不同光照強(qiáng)度、C02濃度下,光合效率不同。
本題以圖像信息題的形式考查了光照強(qiáng)度、C02濃度對光合作用效率的影響。準(zhǔn)確解答本題必須正確理解縱橫坐標(biāo)的含義及數(shù)學(xué)曲線的變化規(guī)律。難點(diǎn)是該曲線圖不僅反映了不同光照強(qiáng)度下光合作用效率的不同,而且還反映出不同CO2濃度的影響。
(1)光強(qiáng)為701x下,在C02濃度較低范圍內(nèi),隨CO2濃度的增加,光合作用逐漸增強(qiáng);超過一定濃度后,光合作用強(qiáng)度增加幅度減小,繼續(xù)提高CO2濃度則光合作用強(qiáng)度不再增加
(2)700lx光照500mgL-1
(3)C02濃度和光照強(qiáng)度都會影響光合作用強(qiáng)度
(4)在光照強(qiáng)度為701x下,光合作用達(dá)到最強(qiáng)時,CO2濃度的最小值向右
(5)C02濃度光照強(qiáng)度光合作用促成有機(jī)物貯存的能量與呼吸作用產(chǎn)生的分解有機(jī)物釋放的能量相等
(6)2.5有可能。因?yàn)镃18O2H218O18O2空氣中的18O2
(7)適當(dāng)提高CO2濃度和光照強(qiáng)度
(8)使用干冰或適當(dāng)燃燒秸稈等使空氣流通,以補(bǔ)充一定量的C02;可提高室內(nèi)的空氣溫度,以增強(qiáng)蒸騰作用從而促進(jìn)作物對水分的吸收和運(yùn)輸,并促進(jìn)礦質(zhì)離子的運(yùn)輸;還能增強(qiáng)室內(nèi)的光照強(qiáng)度,以促進(jìn)光合作用。
1擬)下列關(guān)于C3的植物和C4植物的敘述錯誤的是
A.C4植物的維管束鞘細(xì)胞含有的u1綠體多,體積小
B.C3植物的葉肉細(xì)胞有柵欄組織和海綿組織之分
C.C4植物的維管束鞘細(xì)胞外的部分葉肉細(xì)胞規(guī)則排列
D.C3植物維管束鞘細(xì)胞沒有葉綠體
答案:A指導(dǎo):C4植物維管束鞘細(xì)胞含有數(shù)量多,且體積大的葉綠體,故A錯。C4植物維管束呈“花環(huán)型”的兩圈細(xì)胞內(nèi)為維管束鞘細(xì)胞,外為排列整齊的葉肉細(xì)胞。C3植物無此結(jié)構(gòu),且C3植物維管束鞘細(xì)胞內(nèi)無葉綠體,不能進(jìn)行光合作用。
2擬)下列關(guān)于甘蔗、玉米葉結(jié)構(gòu)及其光合作用過程的敘述正確的是
①圍繞著維管束的葉肉細(xì)胞排列疏松
②因?yàn)槿~肉細(xì)胞的葉綠體有正常的基粒,所以水的光解發(fā)生在葉肉細(xì)胞內(nèi)
③NADPH儲存了能量并具有還原性
④C02中的C首先轉(zhuǎn)移到C4中,然后才轉(zhuǎn)移到C3中
⑤光能轉(zhuǎn)化為電能時,電子的最終受體是ATP和NADP+
A.①③⑤B.②③④
C.②④⑤D.①②③
答案:B指導(dǎo):甘蔗、玉米是C4植物,圍繞著維管束的葉肉細(xì)胞排列緊密,①錯誤。光能轉(zhuǎn)化為電能時,電子的最終受體是ATP和NADPH。⑤錯誤。
3擬)用人工培養(yǎng)基來培養(yǎng)圓褐固氮菌。當(dāng)向無菌培養(yǎng)箱中充入氮?dú)鈺r,其固氮最和菌落大小比充入無菌空氣時
A.多和人B.多和小
C.少和大D.少和小
答案:D指導(dǎo):圓褐固氮菌屬于異養(yǎng)需氧型生物,向無菌培養(yǎng)箱中充人氮?dú)鈺r,由于缺少O2,影響了苗體的正常代謝,菌體繁殖慢,故選D。
4擬)下列關(guān)于氮循環(huán)的敘述中正確的是
A.氮無法直接被一般動、植物體利用
B.大豆根瘤中的根瘤菌是一種與植物共生的真菌
C.氮必須在土壤中轉(zhuǎn)換成硝酸鹽,才能為生物體吸收
D.微生物中只有硝化細(xì)菌能直接利用大氣中的氮
答案:A指導(dǎo):一般的動植物不能直接利用氮,只有某些固氮的生物方可直接利用氮,故A對C錯,根瘤菌是一種細(xì)菌,為原核生物,故B錯。微生物中的根瘤菌、圓褐固氮菌均能直接利用大氣中的氮,硝化細(xì)菌不能直接利用大氣中的氮,它可以把NH3轉(zhuǎn)化成硝酸鹽,故D錯。
5擬)對于栽種農(nóng)作物要“正其行,通其風(fēng)”的解釋,不正確的是
A.有利于充分利用光能
B.有利于釋放氧氣,降低有機(jī)物消耗
C.有利于提供較多的CO2,提高光合作用效率
D.有利于通風(fēng)透光,提高光能利用率
答案:B指導(dǎo):(本題在知識方面考查了光能利用率、光合作用效率等知識,還考查了運(yùn)用所學(xué)知識分析解決實(shí)際問題的能力。提高農(nóng)作物對光能的利用率,采取的主要措施是延長光合作用時間、增加光合作用的面積、提高光合作用效率。而影響光合作用效率的因素主要有光照強(qiáng)弱的控制、CO2的供應(yīng)、必需礦質(zhì)元素的供應(yīng)等等。題干中“正其行、通其風(fēng)”寓意著種植農(nóng)作物時,要根據(jù)當(dāng)?shù)氐摹帮L(fēng)向”選好“行向”,注意行距,合理密植,既有利于充分利用光能,又利于空氣流通,提供較多的C02,從而提高光合作用效率,而不是降低有機(jī)物的消耗和利于釋放氧氣,所以B選項(xiàng)不正確。)
6擬)如下圖所示是自然界中氮循環(huán)示意圖,依圖回答下列問題:
(1)大氣中的氮主要通過[]__________進(jìn)入生物群落,其次通過[]__________、[]__________等途徑也可少量供給植物氮素。
(2)圖中A物質(zhì)代表__________,可被土壤中的微生物分解形成B物質(zhì)。B物質(zhì)在土壤細(xì)菌的作用下形成C,C物質(zhì)代表__________。
(3)將11物質(zhì)轉(zhuǎn)化成細(xì)菌,其新陳代謝的類型屬于__________
(4)在__________的情況下,一些細(xì)菌可將C物質(zhì)最終轉(zhuǎn)化成__________返回大氣中,由此可見,土壤中這些微生物在包括氮循環(huán)在內(nèi)的自然界叫中的__________,中起著重要作用。
(5)目前,全世界每年施用的氮索化肥大約有8x107t,這樣做對環(huán)境可能帶來的負(fù)面影響是__________。據(jù)你所學(xué)的知識,提出一種既不會影響環(huán)境,又能滿足農(nóng)作物對氮素需求的方案或設(shè)想:__________
答案:①生物固氮②閃電固氮③工業(yè)固氮
答案:尿素及動植物遺體硝酸鹽
答案:自養(yǎng)需氧型
答案:氧氣不足氮?dú)馕镔|(zhì)循環(huán)
答案:水體的富營養(yǎng)化將固氮微生物的固氮基因分離出或人工合成后導(dǎo)入農(nóng)作物中,并使之表達(dá)。
指導(dǎo):此題綜合了氮循環(huán)的有關(guān)問題,又聯(lián)系了農(nóng)作物補(bǔ)充氮素的實(shí)際情況,考查學(xué)生分析、綜合的能力以及靈活運(yùn)用理論知識解決實(shí)際問題的能力。
(1)大氣中的氮主要通過生物固氮進(jìn)入生物群落,其次是閃電固氮和工業(yè)固氮。
(2)圖中A物質(zhì)來自動植物,它代表的是動物體內(nèi)的一部分蛋白質(zhì)在分解中產(chǎn)生的尿素等含氮物質(zhì),以及動植物遺體中的含氮物質(zhì)。它們被土壤中微生物分解后形成B物質(zhì)(氨),氨經(jīng)過土壤中硝化細(xì)菌的作用,最終轉(zhuǎn)化成C(硝酸鹽)。
(3)硝化細(xì)菌能利用氨氧化成硝酸鹽過程中釋放的化學(xué)能,將C02和H20合成有機(jī)物,因此從同化角度看,它屬于自養(yǎng)型,硝化細(xì)菌需在有O:條件下生存,因此從異化角度看,它屬于需氧型。
(4)在氧氣不足的情況下,土壤中的另一些細(xì)菌(反硝化細(xì)菌)可以將硝酸鹽轉(zhuǎn)化成亞硝酸鹽并最終轉(zhuǎn)化成氮?dú)?,氮?dú)鈩t返回大氣中。氮循環(huán)屬于自然界的物質(zhì)循環(huán)。
(5)大量施用氮肥,容易引起水體的富營養(yǎng)化。要減少氮素進(jìn)入水體,又要滿足植物對氮素的需要,可借助基因工程,將固氮基因?qū)宿r(nóng)作物中。
Ⅲ新高考探究
1光照較強(qiáng)的夏季中午,光合作用效率高一些的植物是
A小麥B.大豆C.甘蔗D.水稻
答案:C指導(dǎo):光照較強(qiáng)的夏季中午,植物葉片上大多數(shù)氣孔關(guān)閉,使葉片內(nèi)細(xì)胞間隙中的CO2含量很低,這時只有C4植物能夠利用葉片內(nèi)細(xì)胞間隙中含量很低的CO2進(jìn)行光合作用,而C3植物則不能或效率很低,題中只有甘蔗是C4植物。
2C4植物與C4植物葉片中維管束鞘細(xì)胞的主要區(qū)別是完整的葉綠體
A.呈“花環(huán)型”的兩圈細(xì)胞,里圈是維管束鞘細(xì)胞內(nèi)含沒有基粒的葉綠體
B.呈“花環(huán)型”的全部為葉肉細(xì)胞,含有正常的葉綠體
C.呈“花環(huán)型”的全部為維管細(xì)胞,含有沒有基粒的葉綠體
D.呈“花環(huán)型”的兩圈細(xì)胞,里圈為維管束鞘細(xì)胞,含有完整的葉綠體
答案:A指導(dǎo):C4植物葉片是“花環(huán)型”的兩圈細(xì)胞:里圈是維管束鞘細(xì)胞,內(nèi)含沒有基粒的葉綠體;C3植物葉片有柵欄組織和海綿組織,維管束鞘細(xì)胞中不含葉綠體。
3關(guān)于C4植物和C3植物對CO2的固定的敘述,正確的是
A.C3植物對CO2的固定需要能量,C4植物對CO2的固定不需要能量
B.C3植物對CO2的固定不需要能量,C4植物對CO2的固定需要能量
C.C4植物和C3植物固定CO2的場所完全相同
D.C4植物和C3植物對CO2的固定都發(fā)生一次
答案:B指導(dǎo):在C3植物光合作用中CO2的固定不需要耗能CO2+C52C3);在C4植物的C3途徑與C3植物時的C,途徑完全相同,但是C4途徑固定CO2,需PEP的參與。PEP固定CO2時不需要消耗能量,但PEP的形成卻需要消耗能量,因此,C4植物固定CO2需要消耗能量。C3植物對CO2的固定只有1次,發(fā)生在葉肉細(xì)胞葉綠體的基質(zhì)中;C4植物對CO2的固定有2次,1次發(fā)生在葉肉細(xì)胞的葉綠體中,1次發(fā)生在維管束鞘細(xì)胞的葉綠體中。
4圓褐固氮菌除了具有固氮能力外還能
A.促進(jìn)植物生根
B.促進(jìn)植物開花
C.促進(jìn)植物種子形成
D.促進(jìn)植物的生長和果實(shí)發(fā)育
答案:D指導(dǎo):圓褐固氮菌是一種自養(yǎng)固氮菌,它不僅有固氮的能力,而且可以分泌植物的生長和果實(shí)發(fā)育所需要的生長素,故答案D是正確的。
5固氮生物不包括下列哪一項(xiàng)
A.根瘤菌B.圓褐固氮菌
C.某些藍(lán)藻D.豆科植物
答案:D指導(dǎo):本題考查固氮微生物的種類。豆科植物能夠獲得大量的氮素是因?yàn)楦祪?nèi)有大量的根瘤菌,有固氮能力,而豆科植物是不能固氮的。
6將農(nóng)田一晝夜的溫度變化Ⅰ、光照變化Ⅱ和植物吸收CO2的變化Ⅲ數(shù)據(jù)繪成曲線如下圖請回答:
(1)植物在______段內(nèi)制造有機(jī)物。
(2)植物在______段內(nèi)積累有機(jī)物。
(3)d處凹陷,原因是溫度太高,葉片氣孔關(guān)閉,__________吸收數(shù)墩減少,影響光合作用__________反應(yīng)的效率。
(4)a處突起,原因是下半液溫度偏低,細(xì)胞呼吸__________
(5)曲線Ⅲ與時間直線圍成一塊正面積和一塊負(fù)面積,植物在一晝夜中對有機(jī)物的有效積累的多少,取決于這兩塊面積的__________。
答案:b~f
答案:c~e
答案:CO2暗
答案:減弱(降低)
代數(shù)和
指導(dǎo):植物只要在光下就可以進(jìn)行光合作用,制造有機(jī)物。曲線Ⅱ表示光照變化,所以b~f植物進(jìn)行光合作用,制造有機(jī)物,但不一定積累有機(jī)物,因?yàn)榇藭r段植物還進(jìn)行細(xì)胞呼吸,只有當(dāng)光合大于呼吸即表現(xiàn)為吸收CO2時才積累有機(jī)物。Ⅲ號曲線表示CO2=的變化量,因此c~e段積累有機(jī)物,Ⅲ曲線d處凹陷,此時正是中午12點(diǎn)左右,光照、溫度均適宜,光合效率反而下降,最大可能就是由于氣孔關(guān)閉導(dǎo)致C02減少所致。。處突起,說明此時細(xì)胞呼吸降低,由曲線I判斷這是由于溫度過低引起的。植物一天中積累量取決于光合作用合成量與細(xì)胞呼吸消耗有機(jī)物的差值。也可以說取決于圖中曲線Ⅲ與時間直線圍成的兩塊面積的代數(shù)和。
7將某一綠色植物置于密閉的無色玻璃鐘罩內(nèi),將此裝置擺在黑暗條件下,測得鐘罩內(nèi)CO2的含量每小時增加8mg;如給予充足的光照后,其中的CO2含量每小時減少36meo據(jù)測定,在上述溫度及光照條件下,該植物進(jìn)行光合作用每小時能產(chǎn)生葡萄糖30mg。請回答:
(1)上述條件,植物處在黑暗及光照情況下,細(xì)胞呼吸的強(qiáng)度是__________的。
(2)在光照時,該植物每小時能積累的凈葡萄糖量是_______mg
(3)若一晝夜中先光照6h,接著處在黑暗中舊h,泫植物體內(nèi)有機(jī)物含量的變化是_______。
答案:相同
答案:24.55mg
答案:增加
指導(dǎo):解答此題關(guān)鍵要明確以下問題:①光照下,光合、呼吸都進(jìn)行,但光合通常大于呼吸,而暗中只進(jìn)行細(xì)胞呼吸。②只要進(jìn)行光合作用就制造有機(jī)物,但只有光合大于呼吸時,有機(jī)物才會積累。③弄清CO2、O2和葡萄糖的比例關(guān)系(反應(yīng)式)變化。具體分析如下:
(1)該植物進(jìn)行光合作用每小時能產(chǎn)生30mg葡萄糖。設(shè)合成30mg葡萄糖需消耗CO2xmg,則根據(jù)光合作用反應(yīng)式知:
葉綠體
6×44180
xmg30mg
x=44mg
從上述計(jì)算知,該植物每小時光合作用需固定44mgCO2,而實(shí)際上環(huán)境中CO2每小時只減少了36mg,則剩余8mg(44—36)CO2一定來自這段時間植物自身細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的。因此說明植物處在光照及黑暗條件下,細(xì)胞呼吸的強(qiáng)度相等。(2)設(shè)光照時,此植物每小時細(xì)胞呼吸消耗的C6H12O6為ymg,則:
y=5.45mg
所以該植物每小時積累的凈葡萄糖量為:30mg-5.45mg=24.55mg。
(3)根據(jù)上述計(jì)算,該植物光照6h,凈積累C6H122010量為6X24.55mg=147.3mg,而18h黑暗條件下其消耗C6H12O6為18×5.45mg=98,1mg,因此該植物體內(nèi)有含量將增加147.3-98.1=49.2mg。也可以這樣解答:光照下植物每??;時產(chǎn)生30mg葡萄糖,則6h產(chǎn)物30×6=180mg,而植物每小時呼吸消耗5.45mg葡萄糖(C6H12O6)則一晝夜消耗5.45×24=130.8mgC6H12O6則該植物體內(nèi)有機(jī)物含量將增加180-130.8=49.2mg。