高一生物呼吸作用和光合作用

高一生物呼吸作用和光合作用内容摘要：

（活种子或植物 或动物），通过生物呼吸过程中释放 CO2或吸入 O2引起的气压变化，进而推测或计算生物的呼 吸状况，如图装置所示。 由于生物呼吸时既产生 CO2又消耗 O2，前者可引 起装置内气压升高，而后者则引起装置内气压下 降，为便于测定真实呼吸情况，应只测其中一种 气体变化情况。 为此，测定过程中 ,往往用 NaOH 或 KOH吸收掉呼吸所产生的 CO2，这样，整个装 置中的气压变化，只能因吸收 O2所引起，从而排 除 CO2对气压变化的干扰。 （ 1）物理误差的校正 由于装置的气压变化也可能会由温度等物理因素 所引起，为使测定结果更趋准确，应设置对照实 验，以校正物理膨胀等因素对实验结果造成的误 差。 此时，对照实验与呼吸装置相比，应将所测 生物灭活，如将种子煮熟，而其他各项处理应与 实验组完全一致（包括 NaOH溶液，所用种子数 量，装置瓶及玻璃管的规格等）。 （ 2）探究光合作用和细胞呼吸与光照强度的关系 将上述装置置于不同光照强度（可用不同功率的 灯泡实验或同一功率灯泡通过改变光照距离进行 控制）条件下，被研究生物应为绿色植物。 结果分析：①若红色液滴右移，说明光照较强， 光合作用大于细胞呼吸，释放 O2使瓶内气压增大。 ②若红色液滴左移，说明光照较弱，细胞呼吸大 于光合作用，吸收 O2使瓶内气压减小。 ③若红色 液滴不动，说明在此光照强度下光合作用等于细 胞呼吸，释放 O2等于吸收 O2,瓶内气压不变。 （ 3）细胞呼吸状况的实验测定归纳 欲测定与确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼 吸装置，两套呼吸装置中的单一变量为 NaOH与蒸 馏水 ,即用等量的蒸馏水取代实验组的 NaOH溶液 , 其他所有项目均应一致，加蒸馏水的装置内气压 变化应由 CO2与 O2共同决定。 两套装置可如下图 所示，当然，此时仍有必要设置另一组作误差校正之用。 结果与分析 ①若装置 1液滴左移，装置 2 液滴不动，则表明所测生物 只进行有氧呼吸（因有氧呼 吸产 CO2量与耗 O2量相等）。 ②若装置 1液滴不动，装置 2液滴右移，则表明所测生物只进行无氧呼吸（因无氧呼吸只产 CO2，不耗 O2）。 ③ 若装置 1液滴左移，装置 2液滴右移，则表明该 生物既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。 ④装置 1与装置 2液滴均左移，则呼吸过程中 O2吸 收量大于 CO2释放量，呼吸底物中可能有脂质参与。 ，排除实验误差还应设置如 图装置 3，以便校正。 “先结果后结论”，而不是“先结论后结果”，如上。 对位训练 进行了如下探究实验。 请据题分析作答： （ 1）甲兴趣小组想探究的具体问题是：酵母菌 是否在有氧、无氧条件下均能产生 CO2。 现提 供若干套（每套均有数个）实验装置，如图 Ⅰ （ A~D）所示： ① 请根据实验目的选择装置序号，并按照实验的 组装要求排序（装置可重复使用）。 有氧条件下 的装置序号： ；无氧条件下的装置序号：。 ②装置中 C瓶的作用是 ， B瓶中澄清的石灰水还可用代替。 （ 2）乙兴趣小组利用图 Ⅱ 所示装置（橡皮塞上 的弯管为带有红色液滴的刻度玻璃管），探究酵 母菌的细胞呼吸类型。 ①如果想得到实验结论，还必须同时设置对照实 验，请问对照实验装置（假设该装置编号为 Ⅲ ）如何设计。 ② 请预测与结论相符合的现象，并填写下表： 序号 装置中红色液 滴的移动现象 结论 装置 Ⅱ 装置 Ⅲ 1 a b不移动 只进行有氧 呼吸 2 c不移动 d 只进行无氧 呼吸 3 e f 既进行有氧 呼吸 ,又进行 无氧呼吸 ③ 若酵母菌消耗的 O2为 3 mol，而释放的 CO2为 9 mol，则酵母菌无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有 氧呼吸的倍。 解析 （ 1）在探究酵母菌进行有氧呼吸产生 CO2 时，检验产生的 CO2可以用澄清的石灰水，在向装 置中通入空气时，为排除空气中 CO2对实验结果的 干扰，需要先通过 10%的 NaOH溶液除去 CO2,所以 实验装置的顺序为 C→ A→ B(或 C→ B→ A→ B)。 在 无氧条件下，不需要通入空气，所以装置只需要D→ B即可。 (2)在探究酵母菌的细胞呼吸类型时 , 可以根据液滴是否移动及移动方向来判断细胞呼 吸的类型。 在设计对照实验时 ,可以将 10%NaOH溶 液换成蒸馏水，其他设计同装置 Ⅱ。 若酵母菌进 行有氧呼吸 ,消耗氧气 ,产生的 CO2被 NaOH溶液吸 收，导致装置 Ⅱ 内气压下降，液滴左移；若酵母 菌进行无氧呼吸 ,不消耗氧气 ,产生的 CO2被 NaOH 溶液吸收，不会引起装置 Ⅱ 内气压的改变，液滴 不动。 根据有氧呼吸的反应式可知，每消耗 1 mol 氧气产生 1 mol CO2，消耗 1/6 mol葡萄糖。 根据 题目信息，消耗 3 mol O2，释放 CO2 9 mol,可知 有氧呼吸产生 CO2为 3 mol，无氧呼吸产生 CO2为 6 mol。 则酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖量为 1/2 mol，无氧呼吸消耗的葡萄糖量为 3 mol。 故无氧呼吸消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的 6倍。 答案 （ 1）① C→ A→ B(或 C→ B→ A→ B) D→ B ② 吸收空气中的 CO2，排除其对实验结果的干扰（其他合理答案亦可） 溴麝香草酚蓝水溶液（不可有错别字） （ 2）①装置 Ⅲ 除用等量清水代替10%NaOH溶液外，其他设计与装置 Ⅱ 相同 ② a向左移 d向右移 e向左移 f向右移 ③ 6 题型五 比较光合作用和细胞呼吸的关系 生物类型 自养生物 异养生物 光合作用 能进行 不能进行 细胞呼吸 能进行 能进行 碳源 无机碳如 CO2 有机碳如糖类 器官及细胞 能否光合 作用 能否细胞 呼吸 根 导管细胞 不能 不能 其它细胞 不能 能 茎 纤维细胞 导管细胞 不能 不能 皮层细胞 能 能 其它细胞 不能 能 叶 导管细胞 不能 能 表皮细胞 不能 能 叶肉细胞 能 能 保卫细胞 能 能 光合作用场所只有一个叶绿体，细胞呼吸场所有 两个：细胞质基质和线粒体，主要场所为线粒 体，且只能利用丙酮酸不能利用葡萄糖。 因两种 细胞器的功能不同，所以产生的气体不同，叶绿 体产生 O2，线粒体则产生 CO2。 对位训练 菌的培养液 ,在所含成分上最大区别是 ( ) 解析 单细胞绿藻因含叶绿体，可进行光合作 用自己制造有机物；单细胞酵母菌既无叶绿 体，也无叶绿素，不能进行光合作用，因而必 须提供现成的有机成分。 至于无机盐，二者都 不能缺少。 B 液，分别加入盛有丙酮酸溶液和 NaHCO3溶液的两支大小相同的试管中，给予充足光照，都会产生气泡。 请问这两种气泡成分是否一样。 解释原因。 答案 气泡成分不一样。 因为丙酮酸在线粒体。