資源簡介

知識點一、光合作用及其影響因素
1．光合作用的概念：綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉化成為儲存著能量的有機物，并釋放出氧氣的過程叫光合作用。
2．光合作用的反應式：
。
3．光合作用的過程：主要發生在葉肉細胞的葉綠體中，它產生的葡萄糖經轉化后形成淀粉。光合作用所需要的CO2大部分是從空氣中吸收的，水則主要是從土壤中吸收，然后運輸到葉片。葉綠體中含有的葉綠素等色素，能吸收陽光。
4．光合作用的實質：
（1）物質轉化方面：簡單的無機物（水、二氧化碳）轉化為有機物（如葡萄糖等），并釋放氧氣。
（2）能量轉化方面：太陽能轉化為化學能（儲存在有機物里）。
5．光合作用的意義：光合作用是生物界食物的來源、氧氣的來源、能量的來源。綠色植物的光合作用是地球上一切生物生存、繁榮和發展的根本保障。
6．影響光合作用的環境因素：
（1）光：在一定的光照強度內，光合作用隨光照強度的增強而增強。
（2）溫度：在一定的溫度范圍內，光合作用隨溫度的升高而增強；溫度過高時，光合作用隨溫度的增強而減弱。一般情況下，當溫度處于25℃ - 30℃ 時，光合作用較強。
（3）二氧化碳：一定范圍內，光合作用隨二氧化碳濃度的增大而增強。
（4）其他因素：水、無機鹽等也能影響光合作用的強度。
7.光合作用與農業生產
（1）合理密植
（2）間作套種（立體種植）
（3）增加二氧化碳的濃度
知識點二、呼吸作用及其影響因素
一、概念：活細胞在酶的參與下，吸入氧氣將有機物氧化分解成水和二氧化碳，釋放能量的過程。
二、細胞呼吸分為有氧呼吸、無氧呼吸。
（一）有氧呼吸
1、概念：指細胞在有氧氣的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等的有機物徹底氧化分解產生二氧化碳和水，釋放能量，產生大量ATP的過程。
2、反應式
有氧呼吸最常利用的物質是葡萄糖，其化學反應式可以簡寫成：
3、場所
有氧呼吸的全過程十分復雜，可以概括地分為三個階段，每個階段的化學反應都有對應的酶催化。在細胞質和線粒體中完成。
（二）無氧呼吸
1、概念
細胞在無氧條件下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機物分解為不徹底的氧化產物，同時釋放出少量能量的過程.
2、場所
細胞質基質
3、反應式
C6H12O6—(酶)→ 2 C2H5OH（酒精）+2 CO2 + 少量能量
代表生物：大多數植物，酵母菌。高等植物在水淹的情況下，可以進行短時間的無氧呼吸，產生酒精
（2）人在劇烈運動時肌肉細胞的無氧呼吸：
C6H12O6—(酶)→ 2 C3H6O3（乳酸）+ 少量能量
代表生物：動物和高等植物的某些器官如馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚等，乳酸桿菌等。
三、呼吸作用強度的影響因素：溫度、氧氣濃度、水分
(1)植物呼吸作用的場所是活細胞；
(2)植物呼吸作用的原料是葡萄糖和氧氣；
(3)植物呼吸作用的產物是二氧化碳和水；
2、植物的同化作用：
從外界環境中吸收二氧化碳、水 和 無機鹽 ，通過 光合作用 制造有機物，建造自身組織，儲存能量
3、植物的異化作用：
不斷分解自身的有機物，釋放能量，供給生命活動所需
呼吸作用實質：把有機物制成無機物；把化學能轉變成其他能量（主要是熱能）為生命活動提供能量
4.呼吸作用的意義
(1)為生物體各項生命活動提供直接能源物質——ATP。
(2)為體內的其他化合物的合成提供原料。
(3)維持恒溫動物的體溫。
5.呼吸作用的應用
（一）有氧呼吸原理的應用
（1）作物栽培要及時松土透氣，利用根系的有氧呼吸，促進水和無機鹽的吸收；稻田需定期排水，否則會因根進行無氧呼吸產生大量酒精而對細胞有毒害作用，使根腐爛。
（2）提倡有氧運動的原因之一是不因為會 因為劇烈運動，使細胞無氧呼吸積累過多的乳酸而使肌肉酸脹無力。
（3）饅頭、面包的過程中利用酵母發面使面包饅頭變得松軟可口。
（二）無氧呼吸原理的應用
（1）選用“創可貼”、透氣的紗布包扎傷口，為傷口創造透氣的環境，避免厭氧病原菌的繁殖，利于傷口愈合。
（2）酵母菌、既可以進行有氧呼吸，又可進行無氧呼吸。有氧時，進行有氧呼吸，大量繁殖；無氧時，進行無氧呼吸，產生酒精或食醋。所以生產中，在控制通氣的情況下，可生產各種酒食醋等。
（3）豆腐乳的制作是利用了真菌的無氧呼吸發酵生成多種營養物質。
二、光合作用和呼吸作用的聯系
光合作用和呼吸作用是相互依存的。
1.光合作用的原料剛好是呼吸作用的產物。
2.光合作用(生命活動)所需的能量來自于呼吸作用分解有機物而得到的能量，呼吸作用時分解釋放的能量是光合作用時貯藏的能量。
3.沒有光合作用就不可能有呼吸作用，沒有呼吸作用也不可能有光合作用，它們之間是一種相互依存又相互對立的關系，這樣才能推動植物全部的生命活動。
(一)植物在光下制造淀粉
1．圖示過程
2．變量分析
見光和遮光構成一組對照實驗，變量是光照。
3．現象與結論
位置 遮蓋部分 未遮蓋部分
現象 不變藍 變藍
分析 無光照，不能進行光合 作用，不制造淀粉，所 以滴加碘液后不變藍 有光照，能夠進行光合 作用，制造淀粉，所以滴 加碘液后變藍
結論 1.光照是光合作用制造淀粉的必要條件 2．植物光合作用產生的有機物是淀粉
4.實驗總結
驗證植物光合作用、呼吸作用的常用實驗方法：
(1)滴加碘液，驗證光合作用的產物是淀粉。
(2)選一葉片，部分遮光，驗證光合作用的必要條件是光。
(3)用氫氧化鈉溶液除去CO2，或用碳酸氫鈉溶液增加CO2，驗證光合作用的原料有CO2。
(4)選一葉片，切斷主葉脈，驗證光合作用的原料有水。
(5)用銀邊天竺葵，驗證光合作用的場所是葉綠體。
(6)用帶火星的小木條或衛生香，驗證光合作用的產物有O2。
(7)用澄清石灰水，驗證呼吸作用的產物有CO2。
(8)用燃燒的蠟燭消耗掉O2，驗證呼吸作用的原料有O2。
5．命題突破
(1)將植物進行暗處理（放置一晝夜）的原因：
將葉片中的有機物運走耗盡，以免葉片內殘余的有機物干擾實驗結果。
(2)部分遮光處理的原因：
讓部分葉片不見光，與其余部分形成對照，以此來驗證光是綠色植物制造有機物必不可少的條件。
(3)酒精隔水加熱的原因：
酒精易燃，不能直接加熱。
(4)實驗過程中葉片的顏色變化情況：
葉片先由綠色變成黃白色，再變成藍色，原因是：酒精溶解葉綠素，使其變成黃白色，加碘液染色使其變成藍色。
（5）、酒精中漂洗的作用是什么？
使葉片中的葉綠素褪去，葉綠素會干擾觀察
(二)探究植物光合作用是否需要二氧化碳
1．實驗步驟
(1)將盆栽天竺葵放在黑暗處一晝夜。
(2)選定兩片生長狀況相同的葉子，用透明塑料袋密封，透明塑料袋內分別裝少量清水和氫氧化鈉溶液，光照4小時。
(3)打開裝置取下葉片，酒精脫色后加碘液，檢驗葉片內有無淀粉產生。
2．圖示過程
3．變量分析
袋內裝清水和袋內裝NaOH溶液構成一組對照實驗，變量是二氧化碳的有無。
4．現象與結論
裝有氫氧化鈉 裝有清水
現象 葉片經酒精脫色后 滴加碘液不變藍 葉片經酒精脫色后 滴加碘液變藍
結論 裝置中無二氧化碳， 不能進行光合作用， 不能制造淀粉 裝置中有二氧化碳，能進 行光合作用，制造淀粉
5.注意事項
(1)透明塑料袋一定要密封好，以防止氣體進入，影響實驗結果。
(2)氫氧化鈉溶液具有腐蝕性，操作時應注意安全。
6．命題突破
實驗中酒精的作用：
溶解葉片中的葉綠素，使結果便于觀察。
（三）植物的呼吸作用
1．實驗裝置
2．實驗步驟
取兩只大小相同、帶橡皮塞的試管，上方裝有數量相同的種子(如裝置圖所示)，一組是已浸水及消毒的種子，另一組是已煮熟及消毒的種子，底部裝適量澄清石灰水，一段時間后觀察現象。
3．現象與結論
A B
現象 澄清石灰水變渾濁 澄清石灰水無明顯變化
結論 煮熟的種子不能進行呼吸作用，已浸水及消毒的種子能進行呼吸作用，產物是能使澄清石灰水變渾濁的二氧化碳
4.命題突破
(1)種子“已浸水”和“已煮熟”意味著什么？
“已浸水”是指種子上有適量水分；“已煮熟”是指種子已死亡。
(2)種子需要消毒的原因：
種子消毒是為了避免種子上的微生物影響實驗結果。
(3)影響呼吸作用的兩個主要因素：
溫度和二氧化碳的濃度。在一定范圍內，溫度越高，植物體內含水分越高：氧氣濃度越大，植物的呼吸作用越強，分解的有機物多，釋放出的能量多。
(4)無光照時光合作用和呼吸作用的關系：
光合作用只在光照下進行，而呼吸作用隨時都在進行，因此，無光照時呼吸作用強度大于光合作用強度。
(5)實驗中使用綠豆種子時要在黑暗處放置一段時間的原因：
防止光合作用對實驗的干擾。
考點1：光合作用和呼吸作用相互關系
【例1】 若某植株的一葉片的主葉脈被切斷（如甲葉），另一葉片上貼上錫箔（如乙葉）；在陽光下照射4小時，經脫色并用碘液處理，A部位呈棕褐色，B部位呈藍色，錫箔C的位置不呈藍色，以上實驗能夠證明光合作用需要（　　）
水和光 B. 葉綠體和光 C. 水和二氧化碳 D. 水和葉綠體
【變式1-1】 圖中曲線是不同溫度下測得的光合作用效率與光照強度的關系曲線。曲線所給出的正確信息是（ ）
當溫度一定時，光合速率隨光照強度的增加而增加
B. 當光照強度一定時，光合速率隨溫度升高而增加
C. 當光照強度大于Q時，溫度是限制光合作用效率的因素
D. 當光照強度小于P時，溫度是限制光合作用效率的因素
【變式1-2】 某同學設計了如圖的裝置（瓶中植株未經暗處理）。下列描述中，正確的組合是（）
①該裝置可驗證植物的光合作用能產生氧氣
②該裝置可驗證植物的呼吸作用能產生二氧化碳
③丙內石灰水保持澄清
④丙內石灰水變渾濁
A. ①③ B. ②④ C. ①④ D. ②③
【變式1-3】 某植物葉片邊緣呈黃白色，不含葉綠體．將該植物在黑暗中放置48小時后，切斷部分葉脈，將葉片的部分區域的兩面用錫箔紙遮蔽，如圖所示，光照一段時間后去除錫箔紙，用碘染色法處理葉片，觀察葉片a、b、c、d4個部位的顏色，發現只有d顯藍色．下列說法錯誤的是（　　）
A.該實驗證明淀粉是光合作用的產物 B.對比da，說明光合作用需要葉綠體
C.對比dc，說明光合作用需要光照 D.對比db，說明光合作用需要水
【變式1-4】 農科所技術員研究溫度對某蔬菜新品種產量的影響，將實驗結果制成如圖曲線：據此提出以下結論，你認為不合理的是（　　）
A．溫度越高，該蔬菜新品種的產量不一定越高
B．光合作用酶的最適溫度高于呼吸作用酶的最適溫度
C．5～35℃時蔬菜的合成的有機物大于分解的有機物
D．溫室栽培該蔬菜時溫度最好控制在25～30℃
考點2：光合作用和呼吸作用對農業生產的影響
【例2】 用如圖裝置對植物呼吸作用進行探究。將數棵菠菜放入黑色塑料袋，用繩子扎緊袋口，不使外界空氣進入，在暗處放置一個晚上后松開塑料袋口，插入一根導管，讓塑料袋中的空氣通入澄清石灰水中。對實驗作出的分析合理的是（　　）
A．暗處放置一晚，是將菠菜葉片上原有的有機物消耗或轉運掉
B．放入黑色塑料袋用繩子扎緊袋口，主要目的是停止菠菜進行呼吸作用
C．若用一相同裝置放入等量高溫滅活后冷卻的菠菜進行對照，可使實驗更為嚴謹
D．本實驗的結論是，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁
【變式2-1】 現代物流有效緩解了農產品滯銷問題，并在采摘、儲存、運輸過程中采取相應的措施減少農戶損失，下列相關解釋合理的是（　　）
A．芒果、香蕉等水果為了運輸可提前采摘，存儲中會釋放生長激素促進成熟
B．蔬菜應避免集中堆放，防止蒸騰作用產生熱量和水分而引起腐爛
C．在冷庫中儲存水果時會通入適量的二氧化碳，目的是抑制水果的呼吸作用
D．蔬菜采取密閉冷藏運輸方式可減弱光合作用，減少營養物質的流失
【變式2-2】 根據資料回答問題。
光合作用的公式：二氧化碳+水有機物（儲存能量）+氧氣
（1）請補充呼吸作用的公式：
有機物（儲存能量）+①→②+水+能量
（2）光合作用的場所是　 　
A、線粒體B、葉綠體C、液泡D、細胞壁
（3）必須需要光的是　 　作用。（選填“光合”或者“呼吸”）
（4）任何細胞都在不停地進行呼吸作用。呼吸作用的實質是　　
A、合成有機物，釋放能量 B、合成有機物，儲存能量
C、分解有機物，釋放能量 D、分解有機物，儲存能量。
【變式2-3】 新鮮蔬果（如蘿卜）要低溫貯藏，否則會空心，這樣做的目的是降低它們的　 　作用，從而減少其有機物的消耗；而在栽種蔬菜的大棚中，夜晚進行光照，其目的是為了增加植物的　 　作用，促進有機物的合成；水澇地中，植物受危害的原因是根的　 　作用受到抑制。
考點3：實驗探究突破
【例3】 七年級探究性學習小組的同學在學習了《生物圈中的綠色植物》相關知識后，利用課余時間，用銀邊天竺葵作實驗材料，對“綠色植物進行光合作用”實驗作了進一步探究．請根據以下圖示，回答下列問題．
（1）請根據圖示，寫出正確的操作步驟：________
（2）上述圖②操作有誤，請改正：________
（3）步驟①中，A、B兩裝置形成了相互對照，其變量是 ________ ；步驟⑥中，a與b相互對照所得出的結論是 ________ 。
（4）進行④和⑤的目的，是為了檢驗葉片中是否含有________ 。
（5）步驟⑦中，一晝夜后試管中澄清的石灰水變渾濁，主要原因是________ 。
（6）受該實驗的啟發，在農業生產中，為了提高溫室內農作物的產量可采取哪些有效措？ （請答出兩條）________ 。
【變式3-1】 下面英國科學家普利斯特利關于光合作用的著名實驗模式圖，請回答問題：
（1）他把一支點燃的蠟燭和一只小白鼠分別放到甲、乙密閉的玻璃罩里，蠟燭不久就熄滅了，小白鼠也很快死亡，原因是玻璃罩中缺少________。
（2）他把一盆植物和一支點燃的蠟燭一同放到一個密閉的玻璃罩里（圖丙）。他發現植物在一段時間內能夠正常生活，蠟燭也沒有熄滅。他又把一盆植物和一只小白鼠一同放到一個密閉的玻璃罩里（圖丁），發現在一段時間內植物和小白鼠都能夠正常生活，說明綠色植物在進行________時能產生________。
（3）后來的科學實驗證明，蠟燭燃燒或動物呼吸排出的________是綠色植物光合作用的原料。
（4）根據研究我們還知道，燃料燃燒、生物呼吸產生的氣體如果過多易引起地球的溫室效應，會給生物圈中的生物帶來生存危機，你認為治理溫室效應的有效措施是 ________。
【變式3-2】 小李同學利用如圖所示植物為實驗材料，設計如下實驗步驟：
①將植物A、B兩張葉片分別用含石灰水和清水的薄透明塑料袋扎住，然后放到黑暗處48小時。②……。③將A、B兩張葉片置于酒精溶液中水浴加熱，至葉片褪成黃白色時，取出葉片并用清水洗凈后，滴上碘液，觀察顏色變化。
請完善小李同學的實驗步驟并回答問題：
（1）寫出實驗步驟②________。
（2）將A、B兩張葉片置于酒精溶液中加熱，這樣處理的目的是________。
（3）你預期的實驗結果是________。
（4）除了實驗中起對照作用的變量外，請再列舉兩個可能會影響實驗結果的其它變量________，________。
【變式3-2】 某研究者利用栽在花盆中的植物，對植物的光合作用與呼吸作用進行了相關的研究，請回答如下問題：
（1）圖甲表示此盆綠色植物在兩種不同溫度下釋放氧氣的快慢與光照強度的關系。若該植物的呼吸商A（呼吸商=呼吸放出的CO2量/呼吸消耗的O2量）為0.75，在15℃、1千勒克司光照強度下，該植物進行光合作用時除完全利用呼吸所產生的CO2外，每小時還應從外界吸收CO2 ________毫升。
（2）圖乙是測定圖甲縱坐標上a值的實驗裝置圖，請回答下列問題：①在鐘罩內放入該植物后密封，置于15℃的環境中，并對鐘罩進行________處理。
②簡述該實驗的原理和測量方法________。
（3）干旱初期，此植物光合作用快慢下降的主要原因可以用________圖來說明，其原因是________。
【變式3-3】 選取有白斑葉片和綠色葉片的牽牛花進行如圖所示的光合作用實驗。請分析回答下列問題：
（1）將此裝置經黑暗處理一個晝夜后移至光下數小時，再將這四片葉子取下，分別放在盛有酒精的燒杯中，隔水加熱，使________溶解到酒精中。
（2）清洗后向這四片葉子滴加碘液，變成藍色的有 。
A. Ⅰ葉片中未覆蓋鋁箔的部分
B. Ⅰ葉片中覆蓋鋁箔的部分
C. Ⅱ中白色部分
D. Ⅱ中綠色部分
E. Ⅲ葉片
（3）Ⅳ葉片與________葉片形成一組對照實驗。
（4）本實驗不能得出的結論是 。
A. 光合作用需要水 B. 光合作用需要光
C. 光合作用需要二氧化碳 D. 光合作用需要適宜的溫度
E. 光合作用需要葉綠體
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